JP2006198466A - Photocatalytic sheet and illumination device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柔軟性、不燃性、光拡散性および光触媒性を有するシート、ならびにこれを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a sheet having flexibility, incombustibility, light diffusibility, and photocatalysis, and an illumination device using the sheet.
家庭用照明装置には、光源からの光を和らげるために、光を拡散させることができる照明カバーが取り付けられていることが多い。従来の照明カバーでは、アクリル樹脂シートが一般に用いられてきたが、近年、ガラス繊維織物を基材とする無機シートが用いられるようになってきた(特許文献1)。ところが、このような照明カバーの表面、特にガラス繊維織物を基材とする照明カバーの表面には、タバコのヤニなどの汚れがつきやすく、照度が低下するという問題があった。 In many cases, an illumination cover capable of diffusing light is attached to a home lighting device in order to soften light from a light source. In conventional lighting covers, acrylic resin sheets have been generally used, but in recent years, inorganic sheets based on glass fiber fabrics have been used (Patent Document 1). However, there has been a problem that the surface of such a lighting cover, in particular, the surface of a lighting cover made of glass fiber fabric as a base material, is easily contaminated with cigarette dust and the like, and the illuminance decreases.
一方、タバコのヤニなどの汚れや、シックハウス症候群の原因とされているホルムアルデヒドなどの有害物質を分解・除去するために、基材表面に光触媒層を有する壁や天井などの建物用部材が提案されている(特許文献2)。この場合、光源からの光は、基材とは反対側、すなわち光触媒層に直接照射される。 On the other hand, building materials such as walls and ceilings that have a photocatalytic layer on the surface of the substrate have been proposed in order to decompose and remove dirt such as tobacco dust and harmful substances such as formaldehyde, which is the cause of sick house syndrome. (Patent Document 2). In this case, the light from the light source is directly irradiated to the side opposite to the substrate, that is, the photocatalyst layer.
ところが、照明カバー付照明装置の場合、汚れ等は照明カバーの外側、すなわち光源とは反対側に付着するため、光触媒機能を利用して汚れ等を分解・除去するには、光源とは反対側の基材表面に光触媒層を形成する必要があった。このため、基材は光透過性の高いものが用いられ、たとえば、透明なガラス板が用いられていた(特許文献3)。 However, in the case of a lighting device with a lighting cover, dirt or the like adheres to the outside of the lighting cover, that is, the side opposite to the light source. Therefore, in order to disassemble and remove dirt using the photocatalytic function, the side opposite to the light source is used. It was necessary to form a photocatalyst layer on the surface of the substrate. For this reason, the base material with high light transmittance was used, for example, the transparent glass plate was used (patent document 3).
しかし、ガラス板は柔軟性がなく、照明カバーのように屈曲部を有する成形品には不向きであり、基材として無機材料を用いた光触媒性成形品の用途は窓ガラスなどに限定されていた。 However, the glass plate is not flexible and is not suitable for a molded product having a bent portion such as a lighting cover, and the use of a photocatalytic molded product using an inorganic material as a base material is limited to a window glass or the like. .
上記光触媒層は、通常、光触媒物質とこれを固定するバインダー成分とを含有する光触媒組成物を、基材上に塗布することにより形成される。基材が屈曲性を有しない場合には問題とならないが、柔軟な基材に上記光触媒層を形成すると、上記バインダーによっては屈曲部でクラックが発生することがあった。
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであって、柔軟性および不燃性を有し、かつ光触媒作用を有するシート、ならびにこのシートを用いた照明装置を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the problems associated with the prior art as described above, and provides a sheet having flexibility and incombustibility and having a photocatalytic action, and a lighting device using the sheet. The purpose is that.
本発明者は、上記問題点を解決すべく鋭意研究した結果、不透明であっても光拡散性を有する基材であれば、その表面に形成された光触媒層は基材側から光照射しても光触媒作用を発現し、光触媒層に付着した有害物質等を分解・除去できることを見出した。また、2〜4官能のシラン化合物を含有する光触媒組成物を、柔軟性を有する基材にコーティングした光触媒性シートは、その表面にクラックが発生しにくく、折り曲げ加工などの成形性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventor, as long as the substrate is light diffusive, the photocatalyst layer formed on the surface is irradiated with light from the substrate side. Has also been found to exhibit a photocatalytic action and to decompose and remove harmful substances attached to the photocatalyst layer. In addition, the photocatalytic sheet obtained by coating a photocatalytic composition containing a bifunctional to tetrafunctional silane compound on a flexible substrate is less prone to cracks on its surface and has excellent moldability such as bending. The headline and the present invention were completed.
すなわち、本発明に係る光触媒性シートは、光拡散性を有する基材と、該基材上に設けた中間層と、該中間層上に設けた光触媒層とからなる光触媒性シートであって、
該光触媒性シートは、マンドレル試験において、前記中間層および前記光触媒層にクラックが発生しないマンドレルの最小半径が10mm以下であり、
前記光触媒層が、
(A)下記式(1)
(R1)nSi(OR2)4-n (1)
(式中、R1は、水素原子または炭素数1〜10の1価の有機基を示し、複数個存在する
場合には同じであっても異なっていてもよい。R2は、炭素数1〜5のアルキル基、炭素
数1〜6のアシル基またはフェニル基を示す。nは0〜2の整数である。)
で表されるオルガノシラン、該オルガノシランの加水分解物、および該オルガノシランの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のシラン化合物、および
(B)光触媒
を含有する光触媒組成物から形成された層であることを特徴とする。
That is, the photocatalytic sheet according to the present invention is a photocatalytic sheet comprising a base material having light diffusibility, an intermediate layer provided on the base material, and a photocatalytic layer provided on the intermediate layer,
In the mandrel test, the photocatalytic sheet has a minimum radius of a mandrel in which cracks do not occur in the intermediate layer and the photocatalyst layer of 10 mm or less,
The photocatalytic layer is
(A) The following formula (1)
(R 1 ) n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and when a plurality of R 1 exist, they may be the same or different. R 2 has 1 carbon atom. Represents an alkyl group of ˜5, an acyl group of 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, n is an integer of 0 to 2).
And at least one silane compound selected from the group consisting of a hydrolyzate of the organosilane and a condensate of the organosilane, and (B) a photocatalyst composition containing a photocatalyst. It is characterized by being a layer.
前記基材は、微粒子を含有するフッ素樹脂シート、微粒子を含有するシリコーン樹脂シートまたはガラス繊維織物であることが好ましい。
前記式(1)中のnは、1または2であることが好ましい。
The substrate is preferably a fluororesin sheet containing fine particles, a silicone resin sheet containing fine particles, or a glass fiber fabric.
N in the formula (1) is preferably 1 or 2.
前記光触媒組成物は、さらに、加水分解性基および/または水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を含有する重合体(C)を含むことが好ましく、また、SiO結合を有し、重量平均分子量が300〜100,000のオルガノシロキサンオリゴマー(D)を含有することも好ましい。このオルガノシロキサンオリゴマー(D)は、下記式(2)
−(RO)p−(R’O)q−R” (2)
(式中、RおよびR’は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示し、R”は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を示し、pおよびqは、p+qの値が2〜50である)で表される構造を有することが好ましい。
The photocatalyst composition preferably further includes a polymer (C) containing a silyl group having a silicon atom bonded to a hydrolyzable group and / or a hydroxyl group, and has a SiO bond and a weight average molecular weight. It is also preferable to contain 300-100,000 organosiloxane oligomer (D). This organosiloxane oligomer (D) has the following formula (2)
-(RO) p- (R'O) q- R "(2)
(In the formula, R and R ′ each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R ″ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and p and q each have a value of p + q. 2 to 50).
前記光触媒組成物は、さらに、
(E)下記式(3)
(R3)mTi(OR4)4-m (3)
(式中、R3は炭素数1〜8個の有機基を表し、複数個存在する場合には同じであっても
異なっていてもよく、R4は炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアシル基お
よびフェニル基からなる群から選択される有機基を表し、複数個存在する場合には同じであっても異なっていてもよく、R3およびR4は同じであっても異なっていてもよく、mは0〜3の整数である)
で表されるチタンアルコレート、該チタンアルコレートの加水分解物、該チタンアルコレートの縮合物および該チタンアルコレートのキレート化合物の縮合物、ならびに上記式(1)で表されるチタンアシレート、該チタンアシレートの加水分解物、該チタンアシレートの縮合物および該チタンアシレートのキレート化合物の縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のチタン化合物
を含有することが好ましい。
The photocatalytic composition further comprises:
(E) The following formula (3)
(R 3 ) m Ti (OR 4 ) 4-m (3)
(Wherein R 3 represents an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and when there are a plurality of them, they may be the same or different, and R 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, It represents an organic group selected from the group consisting of an acyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different, and R 3 and R 4 are the same Or m may be an integer of 0 to 3)
A titanium alcoholate, a hydrolyzate of the titanium alcoholate, a condensate of the titanium alcoholate and a condensate of the chelate compound of the titanium alcoholate, and a titanium acylate represented by the above formula (1), It is preferable to contain at least one titanium compound selected from the group consisting of a hydrolyzate of the titanium acylate, a condensate of the titanium acylate and a condensate of the chelate compound of the titanium acylate.
前記中間層は、下記式(1)
(R1)nSi(OR2)4-n (1)
(式中、R1は、水素原子または炭素数1〜10の1価の有機基を示し、複数個存在する
場合には同じであっても異なっていてもよい。R2は、炭素数1〜5のアルキル基、炭素
数1〜6のアシル基またはフェニル基を示す。nは0〜2の整数である。)
で表されるオルガノシラン、該オルガノシランの加水分解物、および該オルガノシランの
部分縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のシラン化合物と、加水分解性基および/または水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を含有する重合体とを含有する下塗り用コーティング組成物から形成される層を含むことが好ましい。
The intermediate layer has the following formula (1)
(R 1 ) n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and when a plurality of R 1 exist, they may be the same or different. R 2 has 1 carbon atom. Represents an alkyl group of ˜5, an acyl group of 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, n is an integer of 0 to 2).
And at least one silane compound selected from the group consisting of organosilane hydrolysates and organosilane partial condensates, and hydrolyzable groups and / or silicon bonded to hydroxyl groups It is preferable to include a layer formed from a coating composition for an undercoat containing a polymer containing a silyl group having an atom.
前記基材の全光線透過率は40%以上であり、かつ平行光線透過率は5%以下であることが好ましい。
本発明に係る光触媒性シートは、前記中間層と前記基材との間に、フッ素樹脂層を有することが好ましい。
The total light transmittance of the substrate is preferably 40% or more, and the parallel light transmittance is preferably 5% or less.
The photocatalytic sheet according to the present invention preferably has a fluororesin layer between the intermediate layer and the base material.
本発明に係る照明装置は、人工光源と、上記光触媒性シートを支持体に固定した照明カバーとを備えた照明装置であって、
前記光触媒性シートの基材が前記人工光源と前記光触媒性シートの光触媒層との間に存在するように、人工光源と照明カバーとが備えられていることを特徴とする。
An illumination device according to the present invention is an illumination device including an artificial light source and an illumination cover in which the photocatalytic sheet is fixed to a support,
An artificial light source and an illumination cover are provided so that the base material of the photocatalytic sheet exists between the artificial light source and the photocatalytic layer of the photocatalytic sheet.
本発明によると、柔軟性および不燃性を有し、かつ光触媒作用を有するシート、ならびにこのシートを用いた照明装置を得ることができる。 According to the present invention, a sheet having flexibility and incombustibility and having a photocatalytic action, and a lighting device using this sheet can be obtained.
<光触媒組成物>
まず、本発明に用いられる光触媒組成物の各成分について説明する。
(A)シラン化合物:
本発明に用いられるシラン化合物(A)は、下記式(1)
(R1)nSi(OR2)4-n (1)
(式中、R1は、水素原子または炭素数1〜10の1価の有機基を示し、複数個存在する
場合には同じであっても異なっていてもよい。R2は、炭素数1〜5のアルキル基、炭素
数1〜6のアシル基またはフェニル基を示す。nは0〜2の整数である。)
で表されるオルガノシラン(以下、「オルガノシラン(1)」という)、該オルガノシラン(1)の加水分解物、および該オルガノシラン(1)の縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のシラン化合物である。このシラン化合物(A)は結合剤として作用する。また、柔軟な光触媒層が形成される点で、上記式(1)のnは、1または2であることが好ましい。
<Photocatalyst composition>
First, each component of the photocatalyst composition used in the present invention will be described.
(A) Silane compound:
The silane compound (A) used in the present invention has the following formula (1):
(R 1 ) n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and when a plurality of R 1 exist, they may be the same or different. R 2 has 1 carbon atom. Represents an alkyl group of ˜5, an acyl group of 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, n is an integer of 0 to 2).
At least one selected from the group consisting of an organosilane (hereinafter referred to as “organosilane (1)”), a hydrolyzate of the organosilane (1), and a condensate of the organosilane (1) This is a silane compound. This silane compound (A) acts as a binder. Moreover, it is preferable that n of said Formula (1) is 1 or 2 at the point by which a flexible photocatalyst layer is formed.
本発明に用いられるシラン化合物(A)は、オルガノシラン(1)、オルガノシラン(1)の加水分解物、およびオルガノシラン(1)の縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のシラン化合物であって、これら3種のシラン化合物うち、1種のシラン化合物だけを用いてもよく、任意の2種のシラン化合物を混合して用いてもよく、または3種すべてのシラン化合物を混合して用いてもよい。 The silane compound (A) used in the present invention is at least one silane compound selected from the group consisting of organosilane (1), hydrolyzate of organosilane (1), and condensate of organosilane (1). Of these three silane compounds, only one silane compound may be used, any two silane compounds may be mixed, or all three silane compounds may be mixed. May be used.
上記式(1)において、R1は炭素数1〜10個の1価の有機基であり、具体的には、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基などのアルキル基;
ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ベンゾイル基、トリオイル基、カプロイル基などのアシル基;
ビニル基、アリル基、シクロヘキシル基、フェニル基、エポキシ基、グリシジル基、(メタ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アミド基、フルオロアセトアミド基、イソシアネート基などが挙げられる。
In the above formula (1), R 1 is a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, specifically,
Methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group Alkyl groups such as n-octyl group and 2-ethylhexyl group;
Acyl groups such as formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, benzoyl group, trioyl group, caproyl group;
Examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, an epoxy group, a glycidyl group, a (meth) acryloxy group, a ureido group, an amide group, a fluoroacetamide group, and an isocyanate group.
さらに、R1として、上記有機基の置換誘導体などが挙げられる。R1の置換誘導体の置
換基としては、たとえば、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、(メタ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アンモニウム塩基などが挙げられる。ただし、これらの置換誘導体からなるR1の炭素数は、置換基中の炭素原子を含めて10個以下が好
ましい。式(1)中にR1が複数個存在する場合には、それぞれ同じであっても異なって
いてもよい。
Furthermore, examples of R 1 include substituted derivatives of the above organic groups. Examples of the substituent of the substituted derivative of R 1 include a halogen atom, a substituted or unsubstituted amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, an isocyanate group, a glycidoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, a (meth) acryloxy group, A ureido group, an ammonium base, etc. are mentioned. However, the number of carbon atoms of R 1 composed of these substituted derivatives is preferably 10 or less including the carbon atoms in the substituent. When a plurality of R 1 are present in the formula (1), they may be the same or different.
炭素数が1〜5個のアルキル基であるR2として、たとえば、メチル基、エチル基、n
−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基などを挙げることができ、炭素数が1〜6個のアシル基であるR4としては、
たとえば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、カプロイル基などが挙げられる。式(1)中にR2が複数個存在する場合には、それぞれ同じで
あっても異なっていてもよい。
Examples of R 2 which is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and n
-Propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group and the like can be mentioned, and as R 4 which is an acyl group having 1 to 6 carbon atoms Is
Examples include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, caproyl group and the like. When a plurality of R 2 are present in the formula (1), they may be the same or different from each other.
上記式(1)のnが0であるオルガノシラン(1)としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシランなどのテトラアルコキシシラン類;
上記式(1)のnが1であるオルガノシラン(1)としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ペンチルトリメトキシシラン、n−ペンチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘプチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフロロプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、2−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等のトリアルコキシシラン類;メチルトリアセチルオキシシラン、メチルトリフェノキシシランなどが挙げられる。
Examples of the organosilane (1) in which n in the formula (1) is 0 include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane and the like. Alkoxysilanes;
Examples of the organosilane (1) in which n in the above formula (1) is 1 include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane. Ethoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-pentyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxy Silane, n-heptyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyl Ethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltri Ethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltri Methoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropi Trimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxy Silane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, etc. Trialkoxysilanes; methyltriacetyloxysilane, methyltriphenoxysilane, and the like.
上記式(1)のnが2であるオルガノシラン(1)としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−i−プロピルジメトキシシラン、ジ−i−プロピルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、ジ−n−ペンチルジメトキシシラン、ジ−
n−ペンチルジエトキシシラン、ジ−n−ヘキシルジメトキシシラン、ジ−n−ヘキシルジエトキシシラン、ジ−n−ヘプチルジメトキシシラン、ジ−n−ヘプチルジエトキシシラン、ジ−n−オクチルジメトキシシラン、ジ−n−オクチルジエトキシシラン、ジ−n−シクロヘキシルジメトキシシラン、ジ−n−シクロヘキシルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、n−ペンチル・メチルジメトキシシラン、n−ペンチル・メチルジエトキシシラン、シクロヘキシル・メチルジメトキシシラン、シクロヘキシル・メチルジエトキシシラン、フェニル・メチルジメトキシシラン、フェニル・メチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジエトキシシラン等のジアルコキシシラン類;ジメチルジアセチルオキシシラン、ジメチルジフェノキシシランなどが挙げられる。
Examples of the organosilane (1) in which n in the formula (1) is 2 include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, and di-n-propyl. Diethoxysilane, di-i-propyldimethoxysilane, di-i-propyldiethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n-pentyldimethoxysilane, di-
n-pentyldiethoxysilane, di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, di-n-octyldimethoxysilane, di -N-octyldiethoxysilane, di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, methylethyldiethoxysilane, n-pentylmethyl Dimethoxysilane, n-pentyl methyldiethoxysilane, cyclohexyl methyldimethoxysilane, cyclohexyl methyldiethoxysilane, phenyl methyldimethoxysilane, phenyl methyldiethoxysilane, 3-glycid Cypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldiethoxysilane, 3- Glycidoxypropylethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylethyldiethoxysilane, Dialkoxysilanes such as 3-aminopropylmethyldimethoxysilane and 3-aminopropylethyldiethoxysilane; dimethyldiacetyloxysilane, dimethyldiphenoxysilane and the like.
これらのオルガノシランは1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
上記オルガノシランのうち、ジアルコキシシラン類およびトリアルコキシシラン類が好ましく、トリアルコキシシラン類がより好ましく、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。
These organosilanes may be used alone or in combination of two or more.
Of the above organosilanes, dialkoxysilanes and trialkoxysilanes are preferred, trialkoxysilanes are more preferred, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, 3-glycid Xylpropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane are particularly preferred.
本発明では、シラン化合物(A)として、オルガノシラン(1)をそのまま使用してもよいが、オルガノシラン(1)の加水分解物および/または縮合物を使用することができる。 In the present invention, organosilane (1) may be used as it is as silane compound (A), but hydrolyzate and / or condensate of organosilane (1) can be used.
オルガノシラン(1)の加水分解物は、オルガノシラン(1)に含まれる2〜4個のOR2基のうちの少なくとも1個が加水分解されていればよく、たとえば、1個のOR2基が加水分解されたもの、2個のOR2基が加水分解されたもの、3個のOR2基が加水分解されたもの、あるいはこれらの任意の混合物であってもよい。 The hydrolyzate of organosilane (1) is sufficient if at least one of 2 to 4 OR 2 groups contained in organosilane (1) is hydrolyzed. For example, one OR 2 group May be hydrolyzed, two OR 2 groups may be hydrolyzed, three OR 2 groups may be hydrolyzed, or any mixture thereof.
オルガノシラン(1)の縮合物は、オルガノシラン(1)が加水分解して生成する加水分解物中のシラノール基が縮合してSi−O−Si結合を形成したものである。本発明では、シラノール基がすべて縮合している必要はなく、前記縮合物は、僅かな一部のシラノール基が縮合したもの、大部分(全部を含む)のシラノール基が縮合したもの、さらには、これらの混合物などをも包含する。 The organosilane (1) condensate is a product in which the silanol groups in the hydrolyzate produced by hydrolysis of the organosilane (1) are condensed to form Si—O—Si bonds. In the present invention, it is not necessary that all of the silanol groups are condensed, and the condensate may be one obtained by condensing a small part of silanol groups, one containing most (including all) silanol groups, And mixtures thereof.
このようなオルガノシラン(1)の加水分解物および/または縮合物は、オルガノシラン(1)を予め加水分解・縮合させて製造することができる。また、後述するように、光触媒組成物を調製する際に、オルガノシラン(1)と水とを加水分解・縮合させて、オルガノシラン(1)の加水分解物および/または縮合物を調製することもできる。なお、この水は、独立して添加してもよいし、光触媒(B)あるいは後述する水または有機溶媒に含有される水を使用してもよい。独立して添加する場合の前記水の量は、オルガノシラン(1)1モルに対して、通常0.5〜5モル、好ましくは0.7〜3モル、特に好ましくは0.7〜2モルが望ましい。 Such hydrolyzate and / or condensate of organosilane (1) can be produced by hydrolyzing and condensing organosilane (1) in advance. In addition, as described later, when preparing the photocatalyst composition, hydrolyzate and / or condensate of organosilane (1) is prepared by hydrolyzing and condensing organosilane (1) and water. You can also. In addition, you may add this water independently, and you may use the water contained in a photocatalyst (B) or the water or organic solvent mentioned later. The amount of water when added independently is usually 0.5 to 5 mol, preferably 0.7 to 3 mol, particularly preferably 0.7 to 2 mol, relative to 1 mol of organosilane (1). Is desirable.
このようなオルガノシラン(1)の縮合物としては、GPC法によるポリスチレン換算
の重量平均分子量(以下、「Mw」と表す)が、通常300〜100,000、好ましくは500〜100,000、より好ましくは800〜100,000、さらに好ましくは1,000〜50,000、特に好ましくは2,000〜30,000の縮合物が用いられる。
As such a condensate of organosilane (1), the polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) by GPC method is usually 300 to 100,000, preferably 500 to 100,000. Preferably, a condensate of 800 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, particularly preferably 2,000 to 30,000 is used.
本発明におけるシラン化合物(A)としてオルガノシラン(1)の縮合物を用いる場合、上記オルガノシラン(1)から調製してもよいし、市販されているオルガノシランの縮合物を用いてもよい。市販されているオルガノシランの縮合物としては、三菱化学社製のMKCシリケート、コルコート社製のエチルシリケート、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のシリコーンレジン、GE東芝シリコーン社製のシリコーンレジン、信越化学工業社製のシリコーンレジンやシリコーンオリゴマー、ダウコーニング・アジア社製のヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン、日本ユニカー社製のシリコーンオリゴマーなどが挙げられる。これらの市販されているオルガノシランの縮合物は、そのまま用いてもよく、さらに縮合させて使用してもよい。 When the condensate of organosilane (1) is used as the silane compound (A) in the present invention, it may be prepared from the organosilane (1) or a commercially available condensate of organosilane. Commercially available organosilane condensates include MKC silicate manufactured by Mitsubishi Chemical, ethyl silicate manufactured by Colcoat, silicone resin manufactured by Toray Dow Corning Silicone, silicone resin manufactured by GE Toshiba Silicone, Shin-Etsu Chemical Examples include silicone resins and silicone oligomers manufactured by Kogyo Co., Ltd., hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane manufactured by Dow Corning Asia, and silicone oligomers manufactured by Nihon Unicar. These commercially available condensates of organosilane may be used as they are, or may be further condensed.
このようなシラン化合物(A)は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明に用いられる光触媒組成物において、シラン化合物(A)は、光触媒組成物から光触媒(B)を除いたもののうちの固形分に対して、完全加水分解縮合物換算で5重量%以上95重量%以下、好ましくは10重量%以上90重量%以下、より好ましくは20重量%以上80重量%以下の量で用いられることが望ましい。ここで、完全加水分解縮合物とは、上記式(1)中のOR2基が100%加水分解してSi−OH基となり、さらにS
i−OH基が完全に縮合してシロキサン構造を形成したものをいう。シラン化合物(A)の含有率が上記下限未満であると、形成されたコーティング膜が脆く、チョーキング等が発生することがある。
Such silane compounds (A) may be used singly or in combination of two or more.
In the photocatalyst composition used in the present invention, the silane compound (A) is 5% by weight or more and 95% by weight in terms of complete hydrolysis condensate with respect to the solid content of the photocatalyst composition excluding the photocatalyst (B). % Or less, preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 80% by weight. Here, the completely hydrolyzed condensate means that the OR 2 group in the above formula (1) is hydrolyzed to 100% to become a Si—OH group, and S
The i-OH group is completely condensed to form a siloxane structure. When the content of the silane compound (A) is less than the above lower limit, the formed coating film is brittle, and choking or the like may occur.
また、本発明に用いられる光触媒組成物において、上記2官能および3官能のシラン化合物の合計量は、シラン化合物(A)全体に対して、90重量%以上、好ましくは95重量%以上含有することが好ましい。これら2官能および3官能のシラン化合物が上記範囲にあると、得られる光触媒層の柔軟性が良好であり、クラックが発生しにくい。 In the photocatalyst composition used in the present invention, the total amount of the bifunctional and trifunctional silane compounds is 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more based on the entire silane compound (A). Is preferred. When these bifunctional and trifunctional silane compounds are in the above range, the resulting photocatalyst layer has good flexibility and is unlikely to crack.
(B)光触媒:
本発明に用いられる光触媒(B)としては、光触媒能を有する半導体の粉体および/またはゾルが挙げられる。光触媒能を有する半導体としては、たとえば、TiO2、TiO3、SrTiO3、FeTiO3、WO3、SnO2、Bi2O3、In2O3、ZnO、Fe2O3、RuO2、CdO、CdS、CdSe、GaP、GaAs、CdFeO3、MoS2、L
aRhO3、GaN、CdP、ZnS、ZnSe、ZnTe、Nb2O5、ZrO2、InP、GaAsP、InGaAlP、AlGaAs、PbS、InAs、PbSe、InSb等を挙げることができる。また、光触媒(B)として、酸化チタン表面に白金化合物を担持したものや白金化合物を共存させて製造した酸化チタンなどの白金化合物を有する酸化チタンを挙げることもできる。上記白金化合物としては、白金単体の他、特開2002−239395号公報に記載のハロゲン化白金化合物などが挙げられる。これらのうち、TiO2、ZnO、白金化合物を有する酸化チタンが好ましい。本発明においては、光触媒
(B)の光触媒能により、微弱な光によっても短時間で光触媒層表面が親水性化され、その結果、他の塗膜性能を実質的に損なうことなく、光触媒層耐汚染性を著しく改善できることが明らかとなった。しかも、光触媒組成物から形成される光触媒層中では、光触媒(B)が上記シラン化合物(A)等と共縮合しており、光触媒層の親水性、耐汚染性が長期にわたり持続される。
(B) Photocatalyst:
Examples of the photocatalyst (B) used in the present invention include semiconductor powder and / or sol having photocatalytic activity. Examples of the semiconductor having photocatalytic activity include TiO 2 , TiO 3 , SrTiO 3 , FeTiO 3 , WO 3 , SnO 2 , Bi 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, Fe 2 O 3 , RuO 2 , CdO, CdS, CdSe, GaP, GaAs, CdFeO 3 , MoS 2 , L
Examples include aRhO 3 , GaN, CdP, ZnS, ZnSe, ZnTe, Nb 2 O 5 , ZrO 2 , InP, GaAsP, InGaAlP, AlGaAs, PbS, InAs, PbSe, and InSb. Moreover, as a photocatalyst (B), the titanium oxide which has platinum compounds, such as what carried the platinum compound on the titanium oxide surface, and the titanium oxide manufactured by making a platinum compound coexist can also be mentioned. Examples of the platinum compound include platinum alone and the halogenated platinum compounds described in JP-A-2002-239395. Of these, TiO 2 , ZnO, and titanium oxide having a platinum compound are preferred. In the present invention, due to the photocatalytic ability of the photocatalyst (B), the surface of the photocatalyst layer becomes hydrophilic in a short time even with weak light, and as a result, the photocatalyst layer resistance is not substantially impaired. It became clear that the contamination could be improved significantly. In addition, in the photocatalyst layer formed from the photocatalyst composition, the photocatalyst (B) is co-condensed with the silane compound (A) and the like, and the hydrophilicity and stain resistance of the photocatalyst layer are maintained for a long time.
また、上記半導体は、粉体および/またはゾルの形態で使用することが望ましい。具体
的には、粉体、水に分散した水系ゾル、イソプロピルアルコールなどの極性溶媒やトルエンなどの非極性溶媒に分散した溶媒系ゾルの3種類のうちのいずれかの形態をとることが望ましい。溶媒系ゾルの場合、半導体の分散性によっては、さらに水や溶媒で希釈して用いてもよい。これらの形態における半導体の平均粒子径は、光触媒能の観点では小さいほど好ましい。この場合、半導体の平均粒子径が0.1〜0.5μmであると半導体の光隠ぺい作用により光触媒層が不透明となりやすく、また0.05〜0.1μmであると光触媒層が半透明となりやすく、さらに0.05μm以下であると光触媒層が透明となりやすい。したがって、半導体の平均粒子径は、光触媒性シートの用途に応じて適宜選択することができる。
The semiconductor is desirably used in the form of powder and / or sol. Specifically, it is desirable to take any one of three forms: powder, an aqueous sol dispersed in water, a polar solvent such as isopropyl alcohol, and a solvent sol dispersed in a nonpolar solvent such as toluene. In the case of a solvent-based sol, depending on the dispersibility of the semiconductor, it may be further diluted with water or a solvent. The average particle size of the semiconductor in these forms is preferably as small as possible from the viewpoint of photocatalytic activity. In this case, if the average particle size of the semiconductor is 0.1 to 0.5 μm, the photocatalytic layer tends to become opaque due to the light concealing action of the semiconductor, and if it is 0.05 to 0.1 μm, the photocatalytic layer tends to become translucent. Furthermore, when it is 0.05 μm or less, the photocatalyst layer tends to be transparent. Therefore, the average particle diameter of the semiconductor can be appropriately selected according to the use of the photocatalytic sheet.
光触媒(B)が水系ゾルあるいは溶媒系ゾルである場合、その固形分濃度は0重量%を超えて50重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0重量%を超えて40重量%以下である。 When the photocatalyst (B) is an aqueous sol or a solvent-based sol, the solid content concentration is preferably more than 0% by weight and 50% by weight or less, more preferably more than 0% by weight and 40% by weight or less.
光触媒(B)を光触媒組成物中に配合する方法としては、上記シラン化合物(A)および後述する(C)〜(E)成分などからなる組成物を調製した後に添加してもよく、あるいは、光触媒(B)を、上記シラン化合物(A)および後述する(C)〜(E)成分などとともに添加して光触媒組成物の調製し、光触媒(B)の存在下で、シラン化合物(A)などを加水分解・縮合させることもできる。光触媒(B)を上記シラン化合物(A)および後述する(C)〜(E)成分などとともに添加すると、半導体化合物をシラン化合物(A)などと共縮合させることができ、得られる光触媒層の耐久性が特に改善される。また、光触媒(B)が水系分散体である場合は、上記シラン化合物(A)および後述する(C)〜(E)成分などとともに光触媒(B)を添加することが好ましく、さらに、後述する安定性向上剤の配合により光触媒組成物の粘性が上昇する場合も、上記シラン化合物(A)および後述する(C)〜(E)成分などとともに光触媒(B)を添加することが好ましい。さらに、光触媒組成物が着色成分を含有するエナメルとして用いられる場合は、光触媒組成物を調製した後、調色を行ってもよく、また、上記シラン化合物(A)および後述する(C)〜(E)成分などからなる組成物に光触媒(B)と着色成分とを同時に添加してもよい。 As a method of blending the photocatalyst (B) in the photocatalyst composition, it may be added after preparing a composition comprising the silane compound (A) and the components (C) to (E) described later, or A photocatalyst (B) is added together with the silane compound (A) and components (C) to (E) described later to prepare a photocatalyst composition, and in the presence of the photocatalyst (B), the silane compound (A) and the like. Can also be hydrolyzed and condensed. When the photocatalyst (B) is added together with the silane compound (A) and components (C) to (E) described later, the semiconductor compound can be co-condensed with the silane compound (A) and the like, and the durability of the resulting photocatalyst layer Especially improved. When the photocatalyst (B) is an aqueous dispersion, it is preferable to add the photocatalyst (B) together with the silane compound (A) and the components (C) to (E) described later, and further, the stability described later. Even when the viscosity of the photocatalyst composition is increased by blending the property improver, it is preferable to add the photocatalyst (B) together with the silane compound (A) and the components (C) to (E) described later. Further, when the photocatalyst composition is used as an enamel containing a coloring component, the photocatalyst composition may be prepared and then toned, and the silane compound (A) and (C) to (to be described later) E) The photocatalyst (B) and the coloring component may be added simultaneously to a composition comprising the component.
本発明に用いられる光触媒(B)としては、後述するように、pHが3〜9の水分散体を用いることが好ましい。pHが3〜9の光触媒の水分散体を用いると、得られる光触媒組成物の製造時や塗工時の機械などに対する腐食性が少なく、環境問題等の少ない光触媒組成物が得られる。特に、後述するように、pHが3〜9の水分散体と20℃における表面張力が260μN/cmを超える有機溶媒が20重量%以下である有機溶媒との存在下で、シラン化合物(A)などを加水分解・縮合させることが好ましい。これにより、光触媒(B)がシラン化合物(A)と共縮合し、得られた光触媒組成物がi−プロピルアルコール、i−ブチルアルコールなどの比較的疎水性の高いアルコールに対しても容易に分散させることができ、得られる光触媒組成物の基材に対する濡れ性が良好となり、光触媒層の成膜性が優れる。また、保存安定性にも優れる光触媒組成物が得られる。 As a photocatalyst (B) used for this invention, it is preferable to use the aqueous dispersion whose pH is 3-9 so that it may mention later. When an aqueous dispersion of a photocatalyst having a pH of 3 to 9 is used, a photocatalyst composition having little environmental problems and the like is obtained with little corrosiveness to a machine or the like during production or coating of the resulting photocatalyst composition. In particular, as will be described later, in the presence of an aqueous dispersion having a pH of 3 to 9 and an organic solvent having a surface tension at 20 ° C. exceeding 260 μN / cm of 20% by weight or less, the silane compound (A) Etc. are preferably hydrolyzed and condensed. As a result, the photocatalyst (B) is co-condensed with the silane compound (A), and the resulting photocatalyst composition is easily dispersed even in relatively hydrophobic alcohols such as i-propyl alcohol and i-butyl alcohol. The wettability with respect to the base material of the photocatalyst composition obtained becomes good, and the film formability of the photocatalyst layer is excellent. Moreover, the photocatalyst composition which is excellent also in storage stability is obtained.
本発明において、光触媒(B)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。光触媒(B)は、光触媒組成物中に、該組成物の全固形分に対して、1重量%〜90重量%、好ましくは15〜85重量%、より好ましくは25〜80重量%の量で含有されることが望ましい。光触媒(B)の量が、光触媒組成物の全固形分中に対して、上記下限未満であると光触媒作用を示さないことがあり、上記上限を超えると光触媒層を形成する際にチョーキング等が発生し、製膜性が劣ることがある。 In this invention, a photocatalyst (B) can be used individually or in mixture of 2 or more types. The photocatalyst (B) is contained in the photocatalyst composition in an amount of 1 to 90% by weight, preferably 15 to 85% by weight, more preferably 25 to 80% by weight, based on the total solid content of the composition. It is desirable to contain. If the amount of the photocatalyst (B) is less than the lower limit relative to the total solid content of the photocatalyst composition, the photocatalytic action may not be exhibited. If the amount exceeds the upper limit, choking or the like may occur when forming the photocatalyst layer. It may occur and the film-forming property may be inferior.
(C)特定シリル基含有重合体:
加水分解性基および/または水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基含有重合体
(C)(以下、単に「特定シリル基含有重合体(C)」ともいう。)は、加水分解性基および/または水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基(以下「特定シリル基」という)を、好ましくは重合体分子鎖の末端および/または側鎖に有する重合体からなる。この特定シリル基含有重合体(C)は、光触媒層を硬化させる際に、そのシリル基中の加水分解性基および/または水酸基が上記シラン化合物(A)と共縮合することにより、優れた塗膜性能をもたらす成分である。特定シリル基含有重合体(C)中のケイ素原子の含有量は、特定シリル基含有重合体(C)全体に対して、通常、0.001〜20重量%、好ましくは0.01〜15重量%である。好ましい特定シリル基は、下記式(4)で表される基である。
(C) Specific silyl group-containing polymer:
A silyl group-containing polymer (C) having a silicon atom bonded to a hydrolyzable group and / or a hydroxyl group (hereinafter, also simply referred to as “specific silyl group-containing polymer (C)”) comprises a hydrolyzable group and / or Alternatively, it is composed of a polymer having a silyl group having a silicon atom bonded to a hydroxyl group (hereinafter referred to as “specific silyl group”) at the terminal and / or side chain of the polymer molecular chain. The specific silyl group-containing polymer (C) has an excellent coating property when the photocatalyst layer is cured by co-condensing hydrolyzable groups and / or hydroxyl groups in the silyl group with the silane compound (A). It is a component that provides membrane performance. The content of silicon atoms in the specific silyl group-containing polymer (C) is usually 0.001 to 20% by weight, preferably 0.01 to 15% by weight, based on the entire specific silyl group-containing polymer (C). %. A preferred specific silyl group is a group represented by the following formula (4).
(式中、Xはハロゲン原子、アルコキシル基、アセトキシ基、フェノキシ基、チオアルコキシル基、アミノ基などの加水分解性基または水酸基を示し、R5は水素原子、炭素数1
〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアラルキル基を示し、iは1〜3の整数である。)
特定シリル基含有重合体(C)は、たとえば、下記(I)や(II)などの方法により、製造することができる。
(In the formula, X represents a hydrolyzable group such as a halogen atom, an alkoxyl group, an acetoxy group, a phenoxy group, a thioalkoxyl group, an amino group, or a hydroxyl group; R 5 represents a hydrogen atom, 1 carbon atom;
Represents an alkyl group having 10 to 10 carbon atoms or an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and i is an integer of 1 to 3; )
The specific silyl group-containing polymer (C) can be produced, for example, by the following methods (I) and (II).
(I)上記一般式(4)に対応するヒドロシラン化合物(以下、単に「ヒドロシラン化合物」ともいう)を、炭素−炭素二重結合を有するビニル系重合体(以下、「不飽和ビニル系重合体」という)中の該炭素−炭素二重結合に付加反応させる方法。 (I) A hydrosilane compound corresponding to the general formula (4) (hereinafter also simply referred to as “hydrosilane compound”) is converted into a vinyl polymer having a carbon-carbon double bond (hereinafter referred to as “unsaturated vinyl polymer”). And the addition reaction to the carbon-carbon double bond.
(II)下記一般式(5) (II) The following general formula (5)
(式中、X、R5、iはそれぞれ上記式(4)におけるX,R5,iと同義であり、R6は
重合性二重結合を有する有機基を示す)
で表されるシラン化合物(以下、「不飽和シラン化合物」という)と、他のビニル系単量体とを共重合する方法。
(In the formula, X, R 5 and i are respectively synonymous with X, R 5 and i in the above formula (4), and R 6 represents an organic group having a polymerizable double bond)
A method of copolymerizing a silane compound represented by formula (hereinafter referred to as “unsaturated silane compound”) and another vinyl monomer.
上記(I)の方法に使用されるヒドロシラン化合物としては、たとえば、メチルジクロルシラン、トリクロルシラン、フェニルジクロルシランなどのハロゲン化シラン類;メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシランなどのアルコキシシラン類;メチルジアセトキシシラン、フェニルジアセトキシシラン、トリアセトキシシランなどのアシロキシシラン類;メチルジアミノキシシラン、トリアミノキシシラン、ジメチル・アミノキシシランなどのアミノキシシラン類などを挙げることができる。これらのヒドロシラン化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the hydrosilane compound used in the above method (I) include halogenated silanes such as methyldichlorosilane, trichlorosilane, and phenyldichlorosilane; methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, phenyldimethoxysilane, Alkoxysilanes such as methoxysilane and triethoxysilane; acyloxysilanes such as methyldiacetoxysilane, phenyldiacetoxysilane and triacetoxysilane; amino such as methyldiaminoxysilane, triaminoxysilane and dimethylaminoxysilane Examples include xylsilanes. These hydrosilane compounds can be used alone or in admixture of two or more.
また、上記(I)の方法に使用される不飽和ビニル系重合体は、水酸基を有する重合体
以外であれば特に限定されず、たとえば、下記(I−1)や(I−2)の方法あるいはこれらの組み合わせなどによって製造することができる。
The unsaturated vinyl polymer used in the method (I) is not particularly limited as long as it is not a polymer having a hydroxyl group. For example, the following methods (I-1) and (I-2) Or it can manufacture by these combinations.
(I−1)官能基(以下、「官能基(α)」という)を有するビニル系単量体を(共)重合したのち、該(共)重合体中の官能基(α)に、該官能基(α)と反応しうる官能基(以下、「官能基(β)」という)と炭素・炭素二重結合とを有する不飽和化合物を反応させることにより、重合体分子鎖の側鎖に炭素−炭素二重結合を有する不飽和ビニル系重合体を製造する方法。 (I-1) After (co) polymerizing a vinyl monomer having a functional group (hereinafter referred to as “functional group (α)”), the functional group (α) in the (co) polymer By reacting a functional group capable of reacting with the functional group (α) (hereinafter referred to as “functional group (β)”) and an unsaturated compound having a carbon / carbon double bond, the side chain of the polymer molecular chain is reacted. A method for producing an unsaturated vinyl polymer having a carbon-carbon double bond.
(I−2)官能基(α)を有するラジカル重合開始剤(たとえば、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸など)を使用し、あるいは、ラジカル重合開始剤と連鎖移動剤の双方に官能基(α)を有する化合物(たとえば、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸とジチオグリコール酸など)を使用して、ビニル系単量体を(共)重合して、重合体分子鎖の片末端あるいは両末端にラジカル重合開始剤や連鎖移動剤に由来する官能基(α)を有する(共)重合体を合成したのち、該(共)重合体中の官能基(α)に、官能基(β)と炭素・炭素二重結合とを有する不飽和化合物を反応させることにより、重合体分子鎖の片末端あるいは両末端に炭素−炭素二重結合を有する不飽和ビニル系重合体を製造する方法。 (I-2) A radical polymerization initiator having a functional group (α) (for example, 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid, etc.) is used, or both the radical polymerization initiator and the chain transfer agent are used. Using a compound having a functional group (α) (for example, 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid and dithioglycolic acid), a vinyl monomer is (co) polymerized to form a polymer molecule After synthesizing a (co) polymer having a functional group (α) derived from a radical polymerization initiator or chain transfer agent at one or both ends of the chain, the functional group (α) in the (co) polymer is synthesized. An unsaturated vinyl polymer having a carbon-carbon double bond at one or both ends of a polymer molecular chain by reacting an unsaturated compound having a functional group (β) and a carbon / carbon double bond. How to manufacture.
(I−1)および(I−2)の方法における官能基(α)と官能基(β)との反応としては、たとえば、カルボキシル基と水酸基とのエステル化反応、カルボン酸無水物基と水酸基との開環エステル化反応、カルボキシル基とエポキシ基との開環エステル化反応、カルボキシル基とアミノ基とのアミド化反応、カルボン酸無水物基とアミノ基との開環アミド化反応、エポキシ基とアミノ基との開環付加反応、水酸基とイソシアネート基とのウレタン化反応や、これらの反応の組み合わせなどを挙げることができる。 Examples of the reaction between the functional group (α) and the functional group (β) in the methods (I-1) and (I-2) include an esterification reaction between a carboxyl group and a hydroxyl group, and a carboxylic anhydride group and a hydroxyl group. Ring-opening esterification reaction, carboxyl group and epoxy group ring-opening esterification reaction, carboxyl group and amino group amidation reaction, carboxylic acid anhydride group and amino group ring-opening amidation reaction, epoxy group Ring-opening addition reaction between a hydroxyl group and an amino group, urethanization reaction between a hydroxyl group and an isocyanate group, a combination of these reactions, and the like.
官能基(α)を有するビニル系単量体としては、たとえば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸;無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸無水物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチルビニルエーテルなどの水酸基含有ビニル系単量体;2−アミノエチル(メタ)アクリレート、2−アミノプロピル(メタ)アクリレート、3−アミノプロピル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、2−アミノエチルビニルエーテル、N,N−ジメチルアミノ(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノ(メタ)アクリルアミドなどのアミノ基含有ビニル系単量体;1,1,1−トリメチルアミン(メタ)アクリルイミド、1−メチル−1−エチルアミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2−ヒドロキシプロピル)アミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2’−フェニル−2’−ヒドロキシエチル)アミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2’−ヒドロキシ−2’−フェノキシプロピル)アミン(メタ)アクリルイミドなどのアミンイミド基含有ビニル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有ビニル系単量体などを挙げることができる。これらの官能基(α)を有するビニル系単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Examples of vinyl monomers having a functional group (α) include unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid; maleic anhydride, itaconic anhydride and the like. Unsaturated carboxylic acid anhydrides; hydroxyl groups such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl vinyl ether Containing vinyl monomer; 2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylate, 3-aminopropyl (meth) acrylate, 2-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-diethylaminoethyl (meth) ) Acrylate, 2-dimethylaminop Amino group-containing vinyl monomers such as pill (meth) acrylate, 3-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, 2-aminoethyl vinyl ether, N, N-dimethylamino (meth) acrylamide, and N, N-diethylamino (meth) acrylamide 1,1,1-trimethylamine (meth) acrylimide, 1-methyl-1-ethylamine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2-hydroxypropyl) amine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2′-phenyl-2′-hydroxyethyl) amine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2′-hydroxy-2′-phenoxypropyl) amine (meta ) Amineimide group-containing vinyl monomers such as acrylimide; Glycidyl (meth) acrylic Examples thereof include epoxy group-containing vinyl monomers such as rate and allyl glycidyl ether. These vinyl monomers having a functional group (α) can be used alone or in admixture of two or more.
官能基(α)を有するビニル系単量体と共重合可能な他のビニル系単量体としては、たとえば、スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メトキシスチレン、2−ヒドロキシメチルスチレン、4−エチルスチレン、4−エトキシスチレン、3,4−ジメチルスチレン、3,4−ジエチルスチレ
ン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロ−3−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、2,4−ジクロロスチレン、2,6−ジクロロスチレン、1−ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル単量体;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、i−アミル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどの(メタ)アクリレート化合物;
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの多官能性単量体;
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド、クロトンアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジアミド、イタコン酸ジアミド、α−エチルアクリルアミドなどの酸アミド化合物;
塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニルエステルなどのビニル化合物;
1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−ネオペンチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、2−シアノ−1,3−ブタジエン、イソプレン、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基などの置換基で置換された置換直鎖共役ペンタジエン類、直鎖状および側鎖状の共役ヘキサジエンなどの脂肪族共役ジエン;
アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタデカフルオロオクチル(メタ)アクリレートなどのフッ素原子含有単量体;
4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンなどのピペリジン系モノマー;
2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−ヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(アクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノンなどの紫外線吸収モノマー;
ジカプロラクトンなどが挙げられる。これらは、1種単独あるいは2種以上を併用して用いることができる。
Examples of other vinyl monomers copolymerizable with the vinyl monomer having a functional group (α) include styrene, α-methyl styrene, 4-methyl styrene, 2-methyl styrene, and 3-methyl styrene. 4-methoxystyrene, 2-hydroxymethylstyrene, 4-ethylstyrene, 4-ethoxystyrene, 3,4-dimethylstyrene, 3,4-diethylstyrene, 2-chlorostyrene, 3-chlorostyrene, 4-chloro- Aromatic vinyl monomers such as 3-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, 2,4-dichlorostyrene, 2,6-dichlorostyrene, 1-vinylnaphthalene;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) (Meth) acrylate compounds such as acrylate, amyl (meth) acrylate, i-amyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, and cyclohexyl methacrylate ;
Divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) ) Acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetrapropylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( Polyfunctional monomers such as (meth) acrylates;
(Meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N, N′-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, maleic acid amide, maleimide, Acid amide compounds such as crotonamide, maleic acid diamide, fumaric acid diamide, itaconic acid diamide, α-ethylacrylamide;
Vinyl compounds such as fatty acid vinyl esters such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate and vinyl propionate;
1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-neopentyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 2- Aliphatic conjugated dienes such as substituted linear conjugated pentadienes substituted with substituents such as cyano-1,3-butadiene, isoprene, alkyl groups, halogen atoms, cyano groups, linear and side chain conjugated hexadienes;
Vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile;
Fluorine atom-containing monomers such as trifluoroethyl (meth) acrylate and pentadecafluorooctyl (meth) acrylate;
4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloyloxy-1, Piperidine monomers such as 2,2,6,6-pentamethylpiperidine;
2- (2′-hydroxy-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3′-t-butyl-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole UV-absorbing monomers such as 2-hydroxy-4- (methacryloyloxyethoxy) benzophenone and 2-hydroxy-4- (acryloyloxyethoxy) benzophenone;
Examples include dicaprolactone. These can be used alone or in combination of two or more.
官能基(β)と炭素・炭素二重結合とを有する不飽和化合物としては、たとえば、官能基(α)を有するビニル系単量体と同様のビニル系単量体や、上記水酸基含有ビニル系単量体とジイソシアネート化合物とを等モルで反応させることにより得られるイソシアネート基含有不飽和化合物などを挙げることができる。 As an unsaturated compound having a functional group (β) and a carbon / carbon double bond, for example, a vinyl monomer similar to the vinyl monomer having a functional group (α), or the above hydroxyl group-containing vinyl type An isocyanate group-containing unsaturated compound obtained by reacting a monomer and a diisocyanate compound in an equimolar amount can be exemplified.
また、上記(II)の方法に使用される不飽和シラン化合物としては、CH2=CHSi
(CH3)(OCH3)2、CH2=CHSi(OCH3)3、CH2=CHSi(CH3)Cl2、CH2=CHSiCl3、CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2、
CH2=CHCOO(CH2)2Si(OCH3)3、CH2=CHCOO(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2、CH2=CHCOO(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=CHCO
O(CH2)2Si(CH3)Cl2、CH2=CHCOO(CH2)2SiCl3、CH2=C
HCOO(CH2)3Si(CH3)Cl2、CH2=CHCOO(CH2)3SiCl3、CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2、CH2=C(CH3)CO
O(CH2)2Si(OCH3)3、CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)(
OCH3)2、CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)Cl2、CH2=C(CH3)COO(CH2)2SiCl3、CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)Cl2、CH2=C(CH3)CO
O(CH2)3SiCl3、
Further, as the unsaturated silane compound used in the method (II), CH 2 ═CHSi
(CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , CH 2 = CHSi (OCH 3 ) 3 , CH 2 = CHSi (CH 3 ) Cl 2 , CH 2 = CHSiCl 3 , CH 2 = CHCOO (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 ,
CH 2 = CHCOO (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3, CH 2 = CHCOO (CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2, CH 2 = CHCOO (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3 , CH 2 = CHCO
O (CH 2) 2 Si ( CH 3) Cl 2, CH 2 = CHCOO (CH 2) 2 SiCl 3, CH 2 = C
HCOO (CH 2) 3 Si ( CH 3) Cl 2, CH 2 = CHCOO (CH 2) 3 SiCl 3, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2 , CH 2 = C (CH 3 ) CO
O (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CH 2 ═C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) (
OCH 3) 2, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) Cl 2, CH 2 = C (CH 3) COO ( CH 2) 2 SiCl 3, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) Cl 2, CH 2 = C (CH 3) CO
O (CH 2 ) 3 SiCl 3 ,
を挙げることができる。これらは、1種単独あるいは2種以上を併用して用いることができる。また、不飽和シラン化合物と共重合させる他のビニル系単量体としては、たとえば、上記(I−1)の方法において例示した官能基(α)を有するビニル系単量体や他のビニル系単量体などを挙げることができる。 Can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. Examples of other vinyl monomers copolymerized with the unsaturated silane compound include, for example, vinyl monomers having the functional group (α) exemplified in the method (I-1) and other vinyl monomers. A monomer etc. can be mentioned.
上記特定シリル基含有重合体(C)の好ましい例としては、下記式(6) As a preferable example of the specific silyl group-containing polymer (C), the following formula (6)
(式中、R7は水素原子またはメチル基を示し、R8はメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基を示し、R9はR7と同義であり、R10はメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の炭素数1〜4のアルキレン基を示し、R11はR8と
同義であり、jおよびkは各繰返し単位の数を示し、k/(j+k)=0.01〜0.4、好ましくは0.02〜0.2である。)
で表されるトリアルコキシシリル基含有(メタ)アクリレート系共重合体を挙げることができる。
(In the formula, R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 8 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an n-pentyl group, n An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a hexyl group, R 9 is synonymous with R 7 , and R 10 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group or a butylene group; R 11 has the same meaning as R 8 , j and k represent the number of each repeating unit, and k / (j + k) = 0.01 to 0.4, preferably 0.02 to 0.2. .)
And a trialkoxysilyl group-containing (meth) acrylate copolymer represented by the formula:
また、特定シリル基含有重合体の他の例としては、特定シリル基含有エポキシ樹脂、特定シリル基含有ポリエステル樹脂、特定シリル基含有フッ素樹脂などを挙げることができる。上記特定シリル基含有エポキシ樹脂は、たとえば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、脂肪族ポリグリシジルエーテル、脂肪族ポリグリシジルエステルなどのエポキシ樹脂中のエポキシ基に、特定シリル基を有するアミノシラン類、ビニルシラン類、カルボキシシラン類、グリシジルシラン類などを反応させることにより製造することができる。また、上記特定シリル基含有ポリエステル樹脂は、たとえば、ポリエステル樹脂中に含有されるカルボキシル基や水酸基に、特定シリル基を有するアミノシラン類、カルボキシシラン類、グリシジルシラン類などを反応させることにより製造することができる。上記特定シリル基含有フッ素樹脂は、たとえば、フッ化エチレン等の(共)重合体中に含有されるカルボキシル基や水酸基に、特定シリル基を有するアミノシラン類、カルボキシシラン類、グリシジルシラン類等を反応させることにより製造することができる。 Other examples of the specific silyl group-containing polymer include a specific silyl group-containing epoxy resin, a specific silyl group-containing polyester resin, and a specific silyl group-containing fluororesin. Examples of the specific silyl group-containing epoxy resin include epoxy groups in epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, aliphatic polyglycidyl ether, and aliphatic polyglycidyl ester. And aminosilanes having a specific silyl group, vinylsilanes, carboxysilanes, glycidylsilanes, and the like. The specific silyl group-containing polyester resin is produced, for example, by reacting a carboxyl group or a hydroxyl group contained in the polyester resin with aminosilanes, carboxysilanes, glycidylsilanes or the like having a specific silyl group. Can do. The specific silyl group-containing fluororesin reacts with, for example, a carboxyl group or a hydroxyl group contained in a (co) polymer such as ethylene fluoride with aminosilanes, carboxysilanes, glycidylsilanes or the like having a specific silyl group. Can be manufactured.
特定シリル基含有重合体(C)のポリスチレン換算の数平均分子量(以下、「Mn」という。)は、好ましくは2,000〜100,000、さらに好ましくは4,000〜50,000である。また、ポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、好ましくは2,000〜100,000、さらに好ましくは4,000〜50,000である。特定シリル基含有重合体(C)の使用量は、上記シラン化合物(A)の完全加水分解縮合物の量100重量部に対して、通常2〜900重量部、好ましくは10〜400重量部、さらに好ましくは20〜300重量部である。この場合、特定シリル基含有重合体の使用量が上記下限未満では、得られる光触媒層が耐アルカリ性に劣るものとなる場合があり、一方、上記上限を超えると、光触媒層の長期耐候性が低下する傾向がある。なお、上記完全加水分解縮合物とは、上記シラン化合物(A)の−OR4基が100%加
水分解してSiOH基となり、さらに完全に縮合してシロキサン構造になったものをいう。
The polystyrene-reduced number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) of the specific silyl group-containing polymer (C) is preferably 2,000 to 100,000, more preferably 4,000 to 50,000. The weight average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter referred to as “Mw”) is preferably 2,000 to 100,000, and more preferably 4,000 to 50,000. The amount of the specific silyl group-containing polymer (C) used is usually 2 to 900 parts by weight, preferably 10 to 400 parts by weight, based on 100 parts by weight of the complete hydrolysis condensate of the silane compound (A). More preferably, it is 20-300 weight part. In this case, if the amount of the specific silyl group-containing polymer used is less than the above lower limit, the resulting photocatalyst layer may be inferior in alkali resistance, whereas if it exceeds the above upper limit, the long-term weather resistance of the photocatalyst layer is lowered. Tend to. The above and completely hydrolyzed condensate becomes a SiOH group and -OR 4 groups of 100% hydrolysis of the silane compound (A), further fully condensed refers to became siloxane structure.
特定シリル基含有重合体(C)を製造する際の重合方法としては、たとえば、一括して単量体を添加して重合する方法、単量体の一部を重合したのち、その残りを連続的にあるいは断続的に添加する方法、もしくは、単量体を重合の始めから連続的に添加する方法などが挙げられる。また、これらの重合方法を組み合わせた重合方法を採用することもできる。好ましい重合方法としては、溶液重合が挙げられる。溶液重合に使用される溶媒は、通常のものを使用できるが、そのうち、ケトン類、アルコール類が好ましい。この重合において、重合開始剤、分子量調整剤、キレート化剤、無機電解質は、公知のものを使用することができる。 Examples of the polymerization method for producing the specific silyl group-containing polymer (C) include, for example, a method in which monomers are added all at once and polymerized, and a part of the monomers is polymerized and then the rest is continuously Or a method of adding the monomer continuously or intermittently, or a method of continuously adding the monomer from the beginning of the polymerization. Moreover, the polymerization method which combined these polymerization methods is also employable. A preferred polymerization method includes solution polymerization. As the solvent used for the solution polymerization, usual solvents can be used, and among them, ketones and alcohols are preferable. In this polymerization, known polymerization initiators, molecular weight regulators, chelating agents, and inorganic electrolytes can be used.
本発明において、特定シリル基含有重合体(C)は、単独でまたは上記のようにして得られた2種以上を混合して使用することができる。
(D)オルガノシロキサンオリゴマー:
本発明に用いられるオルガノシロキサンオリゴマー(D)は、Si−O結合を有し、重量平均分子量が300〜100,000であり、好ましくは、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜15の有機基を末端に含有し、より好ましくは、側鎖および/または末端に下記式(2)
−(RO)p−(R’O)q−R” (2)
(式中、RおよびR’は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示し、R”は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を示し、pおよびqは、p+qの値が2〜50である)
で表される構造を有する。これらの基は、部分的に加水分解・縮合したものであってもよく、置換誘導体であってもよい。
In the present invention, the specific silyl group-containing polymer (C) can be used alone or in admixture of two or more obtained as described above.
(D) Organosiloxane oligomer:
The organosiloxane oligomer (D) used in the present invention has a Si—O bond and has a weight average molecular weight of 300 to 100,000, preferably a hydroxyl group, a halogen atom, or an organic group having 1 to 15 carbon atoms. It is contained at the end, and more preferably, the side chain and / or the end is represented by the following formula (2)
-(RO) p- (R'O) q- R "(2)
(In the formula, R and R ′ each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R ″ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and p and q each have a value of p + q. 2-50)
It has the structure represented by these. These groups may be partially hydrolyzed / condensed or substituted derivatives.
前記ハロゲン原子としてフッ素、塩素などが挙げられる。
炭素数1〜15の有機基として、アルキル基、アシル基、アルコキシル基、アルコキシシリル基、ビニル基、アリル基、アセトキシル基、アセトキシシリル基、シクロアルキル基、フェニル基、グリシジル基、(メタ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アミド基、フルオロアセトアミド基、イソシアネート基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom include fluorine and chlorine.
As an organic group having 1 to 15 carbon atoms, an alkyl group, acyl group, alkoxyl group, alkoxysilyl group, vinyl group, allyl group, acetoxyl group, acetoxysilyl group, cycloalkyl group, phenyl group, glycidyl group, (meth) acrylic Examples thereof include an oxy group, a ureido group, an amide group, a fluoroacetamide group, and an isocyanate group.
炭素数1〜15のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 15 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, and n-hexyl. Group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, 2-ethylhexyl group, etc. It is done.
炭素数1〜15のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ベンゾイル基、トルオイル基などが挙げられる。
炭素数1〜15のアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。
Examples of the acyl group having 1 to 15 carbon atoms include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, benzoyl group, and toluoyl group.
Examples of the alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
炭素数1〜15のアルコキシシリル基としては、メトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシシリル基、ブトキシシリル基などが挙げられる。
上記式(2)で表される官能基として、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)基などのポリオキシアルキレン基が挙げられる。オルガノシロキサンオリゴマー(D)がこのような官能基を含有することにより、官能基中のポリオキシアルキレン基の部分が光触媒(B)に吸着しやすく、光触媒(B)の分散安定性が向上すると考えられる。
Examples of the alkoxysilyl group having 1 to 15 carbon atoms include a methoxysilyl group, an ethoxysilyl group, a propoxysilyl group, and a butoxysilyl group.
Examples of the functional group represented by the above formula (2) include polyoxyalkylene groups such as a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, and a poly (oxyethylene / oxypropylene) group. It is considered that when the organosiloxane oligomer (D) contains such a functional group, the polyoxyalkylene group portion in the functional group is easily adsorbed to the photocatalyst (B), and the dispersion stability of the photocatalyst (B) is improved. It is done.
上記置換誘導体の置換基として、たとえば、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミ
ノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、(メタ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アンモニウム塩基、ケトエステル基などが挙げられる。
Examples of the substituent of the substituted derivative include a halogen atom, a substituted or unsubstituted amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, an isocyanate group, a glycidoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, a (meth) acryloxy group, a ureido group, An ammonium base, a ketoester group, etc. are mentioned.
これらのうち、シリル基のケイ素原子が加水分解性基および/または水酸基と結合した構造を含有するオルガノシロキサンオリゴマー(D)が特に好ましく用いられ、たとえば、クロロシランの縮合物あるいはアルコキシシランの縮合物が用いられる。このようなオルガノシロキサンオリゴマー(D)は、光触媒組成物を硬化する際に、シラン化合物(A)などと共縮合して固定化されるため、安定な光触媒層を得ることができる。 Of these, the organosiloxane oligomer (D) containing a structure in which a silicon atom of a silyl group is bonded to a hydrolyzable group and / or a hydroxyl group is particularly preferably used. For example, a chlorosilane condensate or an alkoxysilane condensate is used. Used. Since such an organosiloxane oligomer (D) is co-condensed and immobilized with the silane compound (A) or the like when the photocatalyst composition is cured, a stable photocatalyst layer can be obtained.
オルガノシロキサンオリゴマー(D)のGPC法によるポリスチレン換算の重量平均分子量(以下「Mw」ともいう)は、300〜100,000、好ましくは600〜50,000である。重量平均分子量が、上記下限未満では得られる光触媒層が十分な柔軟性を得られないことがあり、また、上記上限を超えると得られる光触媒組成物が十分な保存安定性を示さないことがある。 The weight average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mw”) in terms of polystyrene by GPC method of the organosiloxane oligomer (D) is 300 to 100,000, preferably 600 to 50,000. When the weight average molecular weight is less than the above lower limit, the obtained photocatalyst layer may not obtain sufficient flexibility, and when it exceeds the above upper limit, the obtained photocatalyst composition may not exhibit sufficient storage stability. .
本発明において、オルガノシロキサンオリゴマー(D)は、単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合したオルガノシロキサンオリゴマー(D)として、Mw=400〜2,800のオルガノシロキサンオリゴマーとMw=3,000〜50,000のオルガノシロキサンオリゴマーとの混合物、または異なる官能基を有する2種類のオルガノシロキサンオリゴマーの混合物が挙げられる。 In the present invention, the organosiloxane oligomer (D) may be used alone or in combination of two or more. As an organosiloxane oligomer (D) in which two or more kinds are mixed, a mixture of an organosiloxane oligomer having Mw = 400 to 2,800 and an organosiloxane oligomer having Mw = 3,000 to 50,000, or 2 having different functional groups Mention may be made of mixtures of different organosiloxane oligomers.
また、本発明では、オルガノシロキサンオリゴマー(D)として、市販されているオルガノシロキサンオリゴマーを用いることができ、たとえば、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製の変性シリコーンオイル、GE東芝シリコーン社製の変性シリコーンオイル、信越化学工業社製の変性シリコーンオイル、日本ユニカー社製の変性シリコーンオリゴマーMAC−2101、ダウコーニング・アジア社製のヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。これらのオルガノシロキサンオリゴマーは、そのまま使用してもよく、または縮合させて使用してもよい。 In the present invention, a commercially available organosiloxane oligomer can be used as the organosiloxane oligomer (D). For example, a modified silicone oil manufactured by Toray Dow Corning Silicone, a modified silicone manufactured by GE Toshiba Silicone Oil, modified silicone oil manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., modified silicone oligomer MAC-2101 manufactured by Nihon Unicar, and hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane manufactured by Dow Corning Asia. These organosiloxane oligomers may be used as they are or after being condensed.
本発明において、オルガノシロキサンオリゴマー(D)の量は、光触媒(B)の固形分100重量部に対して、1〜200重量部、好ましくは5〜100重量部、さらに好ましくは10〜80重量部が望ましい。オルガノシロキサンオリゴマー(D)の量が、上記下限未満であると十分な分散安定性を得られないことがあり、上記上限を超えると光触媒(B)の含有量が少なくなり、光触媒活性が低下して十分な光触媒作用が得られないことがある。 In the present invention, the amount of the organosiloxane oligomer (D) is 1 to 200 parts by weight, preferably 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the photocatalyst (B). Is desirable. When the amount of the organosiloxane oligomer (D) is less than the above lower limit, sufficient dispersion stability may not be obtained. When the amount exceeds the above upper limit, the content of the photocatalyst (B) decreases and the photocatalytic activity decreases. Therefore, sufficient photocatalytic action may not be obtained.
また、シラン化合物(A)とオルガノシロキサンオリゴマー(D)との割合は、シラン化合物(A)とオルガノシロキサンオリゴマー(D)との完全加水分解縮合物換算の合計量100重量%に対して、シラン化合物(A)が完全加水分解縮合物換算で5〜95重量%、好ましくは10〜90重量%、オルガノシロキサンオリゴマー(D)が完全加水分解縮合物換算で95〜5重量%、好ましくは90〜10重量%である。シラン化合物(A)が上記下限未満では、得られる光触媒組成物が十分に硬化しないことがあり、上記上限を超えると光触媒層の耐クラック性が低下することがある。 Moreover, the ratio of the silane compound (A) and the organosiloxane oligomer (D) is silane with respect to a total amount of 100% by weight in terms of complete hydrolysis condensate of the silane compound (A) and the organosiloxane oligomer (D). Compound (A) is 5 to 95% by weight in terms of complete hydrolysis condensate, preferably 10 to 90% by weight, and organosiloxane oligomer (D) is 95 to 5% by weight in terms of complete hydrolysis condensate, preferably 90 to 90%. 10% by weight. When the silane compound (A) is less than the lower limit, the resulting photocatalyst composition may not be sufficiently cured, and when the upper limit is exceeded, the crack resistance of the photocatalyst layer may be reduced.
本発明において、オルガノシロキサンオリゴマー(D)は、通常、シラン化合物(A)と共・加水分解、縮合される。この場合、シラン化合物(A)や(オルガノシロキサンオリゴマー(D)の加水分解・縮合に用いられる水の量は、シラン化合物(A)中に含まれるOR2基1モルに対して、通常、0.2モル以上、好ましくは0.3モル以上、より好
ましくは0.4〜2モルである。また、光触媒(B)として半導体化合物の水分散体を用
いる場合には、この水分散体中に存在する水を、シラン化合物(A)やオルガノシロキサンオリゴマー(D)の加水分解に用いることができる。この場合の加水分解・縮合反応、すなわち光触媒組成物の調製時における反応条件は、温度が30〜80℃、好ましくは40〜70℃、反応時間が0.5〜10時間、好ましくは1〜7時間程度である。また、本発明に用いられる光触媒組成物において、シラン化合物(A)とオルガノシロキサンオリゴマー(D)とが共加水分解・縮合した場合の共加水分解縮合物(加水分解物および/またはその縮合物)の重量平均分子量は、通常、500〜100,000、好ましくは600〜80,000である。
In the present invention, the organosiloxane oligomer (D) is usually co-hydrolyzed and condensed with the silane compound (A). In this case, the amount of water used for hydrolysis / condensation of the silane compound (A) or (organosiloxane oligomer (D) is usually 0 with respect to 1 mol of OR 2 group contained in the silane compound (A). 2 mol or more, preferably 0.3 mol or more, more preferably 0.4 to 2 mol In addition, when an aqueous dispersion of a semiconductor compound is used as the photocatalyst (B), The water present can be used for the hydrolysis of the silane compound (A) and the organosiloxane oligomer (D) In this case, the hydrolysis / condensation reaction, that is, the reaction conditions during the preparation of the photocatalyst composition, is a temperature of 30. -80 ° C., preferably 40-70 ° C., reaction time is 0.5-10 hours, preferably 1-7 hours In the photocatalyst composition used in the present invention, the silane compound (A The weight average molecular weight of the cohydrolyzed condensate (hydrolyzate and / or condensate thereof) when cohydrolyzed and condensed with the organosiloxane oligomer (D) is usually 500 to 100,000, preferably 600. ~ 80,000.
(E)チタン化合物:
本発明に用いられるチタン化合物(E)は、下記式(3)
(R3)mTi(OR4)4-m (3)
(式中、R3は炭素数1〜8個の有機基を表し、複数個存在する場合には同じであっても
異なっていてもよく、R4は炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアシル基お
よびフェニル基からなる群から選択される有機基を表し、複数個存在する場合には同じであっても異なっていてもよく、R3およびR4は同じであっても異なっていてもよく、mは0〜3の整数である)
で表されるチタンアルコレート、該チタンアルコレートの加水分解物、該チタンアルコレートの縮合物および該チタンアルコレートのキレート化合物の縮合物、ならびに上記式(1)で表されるチタンアシレート、該チタンアシレートの加水分解物、該チタンアシレートの縮合物および該チタンアシレートのキレート化合物の縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のチタン化合物である。
(E) Titanium compound:
The titanium compound (E) used in the present invention has the following formula (3)
(R 3 ) m Ti (OR 4 ) 4-m (3)
(Wherein R 3 represents an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and when there are a plurality of them, they may be the same or different, and R 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, It represents an organic group selected from the group consisting of an acyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different, and R 3 and R 4 are the same Or m may be an integer of 0 to 3)
A titanium alcoholate, a hydrolyzate of the titanium alcoholate, a condensate of the titanium alcoholate and a condensate of the chelate compound of the titanium alcoholate, and a titanium acylate represented by the above formula (1), It is at least one titanium compound selected from the group consisting of a hydrolyzate of the titanium acylate, a condensate of the titanium acylate, and a condensate of the chelate compound of the titanium acylate.
上記式(3)において、R3は炭素数1〜8個の有機基であり、具体的には、メチル基
、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基などのアルキル基;
ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ベンゾイル基、トリオイル基、カプロイル基などのアシル基;
ビニル基、アリル基、シクロヘキシル基、フェニル基、エポキシ基、グリシジル基、(メタ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アミド基、フルオロアセトアミド基、イソシアネート基などが挙げられる。
In the above formula (3), R 3 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec- Alkyl groups such as butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group;
Acyl groups such as formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, benzoyl group, trioyl group, caproyl group;
Examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, an epoxy group, a glycidyl group, a (meth) acryloxy group, a ureido group, an amide group, a fluoroacetamide group, and an isocyanate group.
さらに、R3として、上記有機基の置換誘導体などが挙げられる。R3の置換誘導体の置換基としては、たとえば、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、(メタ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アンモニウム塩基などが挙げられる。ただし、これらの置換誘導体からなるR3の炭素数は、置換基中の炭素原子を含めて8個以下が好ま
しい。式(3)中にR3が複数個存在する場合には、それぞれ同じであっても異なってい
てもよい。
Furthermore, examples of R 3 include substituted derivatives of the above organic groups. Examples of the substituent of the substituted derivative of R 3 include a halogen atom, a substituted or unsubstituted amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, an isocyanate group, a glycidoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, a (meth) acryloxy group, A ureido group, an ammonium base, etc. are mentioned. However, the number of carbon atoms of R 3 composed of these substituted derivatives is preferably 8 or less including the carbon atoms in the substituent. When a plurality of R 3 are present in the formula (3), they may be the same or different from each other.
炭素数が1〜6個のアルキル基であるR4として、たとえば、メチル基、エチル基、n
−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基などが挙げられる。
As R 4 which is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, n
-Propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-heptyl group and the like can be mentioned.
また、炭素数が1〜6個のアシル基であるR4として、ホルミル基、アセチル基、プロ
ピオニル基、ブチリル基、バレリル基、トリオイル基、カプロイル基などが挙げられる。
式(3)中にR4が複数個存在する場合には、それぞれ同じであっても異なっていても
よい。
Examples of R 4 which is an acyl group having 1 to 6 carbon atoms include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, trioyl group, caproyl group and the like.
When a plurality of R 4 are present in the formula (3), they may be the same or different.
チタンアルコレートのキレート化合物は、前記チタンアルコレートと、β−ジケトン類、β−ケトエステル類、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸塩、ヒドロキシカルボン酸エステル、ケトアルコールおよびアミノアルコールからなる群から選択される少なくとも1種の化合物(以下、キレート化剤ともいう)とを反応させることによって得ることができる。また、チタンアシレートのキレート化合物は前記チタンアシレートと前記キレート化剤とを反応させることによって得ることができる。これらのキレート化剤うち、β−ジケトン類またはβ−ケトエステル類が好ましく用いられる。より具体的には、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−n−プロピル、アセト酢酸−i−プロピル、アセト酢酸−n−ブチル、アセト酢酸−sec−ブチル、アセト酢酸−t−ブチル、2,4−ヘキサン−ジオン、2,4−ヘプタン−ジオン、3,5−ヘプタン−ジオン、2,4−オクタン−ジオン、2,4−ノナン−ジオン、5−メチル−ヘキサン−ジオンなどが用いられる。 The chelate compound of titanium alcoholate is selected from the group consisting of the titanium alcoholate and β-diketones, β-ketoesters, hydroxycarboxylic acid, hydroxycarboxylate, hydroxycarboxylic acid ester, ketoalcohol and aminoalcohol. It can be obtained by reacting with at least one compound (hereinafter also referred to as chelating agent). A chelate compound of titanium acylate can be obtained by reacting the titanium acylate with the chelating agent. Of these chelating agents, β-diketones or β-ketoesters are preferably used. More specifically, acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetoacetate-n-propyl, acetoacetate-i-propyl, acetoacetate-n-butyl, acetoacetate-sec-butyl, acetoacetate-t-butyl 2,4-hexane-dione, 2,4-heptane-dione, 3,5-heptane-dione, 2,4-octane-dione, 2,4-nonane-dione, 5-methyl-hexane-dione, etc. Used.
チタンアルコレートおよびチタンアルコレートのキレート化合物として、具体的には、テトラ−i−プロポキシチタニウム、テトラ−n−ブトキシチタニウム、テトラ−t−ブトキシチタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセテート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(ラクテタート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナート)チタニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウム、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタニウムなどが挙げられる。 Specific examples of titanium alcoholate and titanium alcoholate chelate compounds include tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetra-t-butoxytitanium, and di-i-propoxybis (ethylacetoacetate). Titanium, di-i-propoxy bis (acetylacetate) titanium, di-i-propoxy bis (lactate) titanium, di-i-propoxy bis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxy bis (tri Ethanolaminato) titanium, di-n-butoxy bis (acetylacetonato) titanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium and the like.
これらのうち、テトラ−i−プロポキシチタニウム、テトラ−n−ブトキシチタニウム、テトラ−t−ブトキシチタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウムが好ましい。 Of these, tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetra-t-butoxytitanium, di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxybis (acetylacetonate) ) Titanium is preferred.
また、チタンアシレートおよびチタンアシレートのキレート化合物として、具体的には、ジヒドロキシ・チタンジブチレート、ジ−i−プロポキシ・チタンジアセテート、ビス(アセチルアセトナート)・チタンジアセテート、ビス(アセチルアセトナート)・チタンジプロピオネート、ジ−i−プロポキシ・チタンジプロピオネート、ジ−i−プロポキシ・チタンジマロニエート、ジ−i−プロポキシ・チタンジベンゾイレート、ジ−n−ブトキシ・ジルコニウムジアセテート、ジ−i−プロピルアルミニウムモノマロニエートなどが挙げられる。これらのうち、ジヒドロキシ・チタンジブチレート、ジ−i−プロポキシ・チタンジアセテートが好ましい。 Specific examples of titanium acylate and titanium acylate chelate compounds include dihydroxy / titanium dibutyrate, di-i-propoxy / titanium diacetate, bis (acetylacetonate) / titanium diacetate, and bis (acetylacetate). Nato) -titanium dipropionate, di-i-propoxy-titanium dipropionate, di-i-propoxy-titanium dimalonate, di-i-propoxy-titanium dibenzoylate, di-n-butoxy-zirconium diacetate , Di-i-propyl aluminum monomalonate and the like. Of these, dihydroxy titanium dibutyrate and di-i-propoxy titanium diacetate are preferred.
チタンアルコレートの加水分解物、チタンアルコレートのキレート化合物の加水分解物、チタンアシレートの加水分解物、またはチタンアシレートのキレート化合物の加水分解物は、チタンアルコレートまたはチタンアシレートに含まれるOR4基の少なくとも1個
が加水分解されていればよく、たとえば1個のOR4基が加水分解されたもの、2個以上
のOR4基が加水分解されたもの、あるいはこれらの混合物であってもよい。
Titanium alcoholate hydrolyzate, titanium alcoholate chelate hydrolyzate, titanium acylate hydrolyzate, or titanium acylate chelate hydrolyzate is contained in titanium alcoholate or titanium acylate at least one oR 4 groups need only be hydrolysed, for example those in which one oR 4 group is hydrolyzed, those two or more oR 4 group is hydrolyzed, or a mixture thereof May be.
チタンアルコレートの縮合物、チタンアルコレートのキレート化合物の縮合物、チタンアシレートの縮合物、およびチタンアシレートのキレート化合物の縮合物はそれぞれ、チタンアルコレート、チタンアルコレートのキレート化合物、チタンアシレート、およびチタンアシレートのキレート化合物が加水分解して生成する加水分解物中のTi−OH基が縮合してTi−O−Ti結合を形成したものである。本発明では、このTi−OH基がすべて縮合している必要はなく、前記縮合物は、僅かな一部のTi−OH基が縮合したもの、大部分(全部を含む)のTi−OH基が縮合したもの、さらには、Ti−OR基とTi−OH基とが混在している縮合物の混合物なども包含する。 Titanium alcoholate condensate, titanium alcoholate chelate condensate, titanium acylate condensate, and titanium acylate chelate condensate are titanium alcoholate, titanium alcoholate chelate, titanium acylate, respectively. The Ti—OH group in the hydrolyzate produced by hydrolysis of the rate and the chelate compound of titanium acylate is condensed to form a Ti—O—Ti bond. In the present invention, it is not necessary that all of the Ti—OH groups are condensed, and the condensate is obtained by condensing a small part of Ti—OH groups, and most (including all) Ti—OH groups. In addition, a mixture of a condensate in which a Ti—OR group and a Ti—OH group are mixed is also included.
本発明では、チタン化合物(E)は、反応性をコントロールしてゲル化を抑制するために、前記縮合物を使用することが好ましく、該縮合物の平均縮合度は2〜20、すなわち該縮合物が2量体から20量体であることがより好ましく、平均縮合度が2〜10、すなわち該縮合物が2量体から10量体であることが特に好ましい。この縮合物は、チタンアルコレート、チタンアルコレートのキレート化合物、チタンアシレート、およびチタンアシレートのキレート化合物からなる群から選択される1種のチタン化合物もしくは2種以上のチタン化合物の混合物を、予め加水分解・縮合したものを使用してもよく、あるいは市販されている縮合物を使用してもよい。また、チタンアルコレートまたはチタンアシレートの縮合物は、そのまま使用してもよく、該縮合物中に含まれるOR4基の一部もしく
は全部を加水分解したもの、または該縮合物を前記キレート化剤と反応させて得られる、チタンアルコレートもしくはチタンアシレートのキレート化合物の縮合物として使用してもよい。
In the present invention, it is preferable to use the condensate as the titanium compound (E) in order to control reactivity and suppress gelation, and the average degree of condensation of the condensate is 2 to 20, that is, the condensation The product is more preferably a dimer to a 20-mer, and the average degree of condensation is preferably 2 to 10, that is, the condensate is particularly preferably a dimer to a 10-mer. This condensate is composed of titanium alcoholate, titanium alcoholate chelate compound, titanium acylate, and one compound selected from the group consisting of titanium acylate chelate compounds or a mixture of two or more titanium compounds. Those previously hydrolyzed and condensed may be used, or commercially available condensates may be used. In addition, a titanium alcoholate or a titanium acylate condensate may be used as it is, a product obtained by hydrolyzing a part or all of the OR 4 group contained in the condensate, or the chelate obtained by chelating the condensate. You may use as a condensate of the chelate compound of titanium alcoholate or titanium acylate obtained by making it react with an agent.
市販されているチタンアルコレートの縮合物(2量体から10量体)として、日本曹達(株)製のA−10、B−2、B−4、B−7、B−10等が挙げられる。このようなチタン化合物(E)は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of commercially available condensates of titanium alcoholate (from dimer to decamer) include A-10, B-2, B-4, B-7, and B-10 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. It is done. Such a titanium compound (E) may be used individually by 1 type, or 2 or more types may be mixed and used for it.
本発明に用いられるチタン化合物(E)の量は、光触媒(B)の固形分100重量部に対して、完全加水分解縮合物換算で1〜100重量部、好ましくは2〜90重量部、さらに好ましくは3〜80重量部が好ましい。ここで、完全加水分解縮合物とは、式(3)中のOR4基が100%加水分解してTi−OH基となり、さらにTi−OH基が完全に縮
合してTi−O−Ti構造を形成したものをいう。これらのチタン化合物(E)は、光触媒(B)の表面に吸着、あるいは結合し、光触媒(B)の溶媒への親和性を向上させ、分散粒子径を減少させる作用や分散性を高める作用があると考えられる。
The amount of the titanium compound (E) used in the present invention is 1 to 100 parts by weight, preferably 2 to 90 parts by weight, in terms of complete hydrolysis condensate, based on 100 parts by weight of the solid content of the photocatalyst (B). The amount is preferably 3 to 80 parts by weight. Here, the completely hydrolyzed condensate means that the OR 4 group in the formula (3) is 100% hydrolyzed to become a Ti—OH group, and further the Ti—OH group is completely condensed to form a Ti—O—Ti structure. Is what formed. These titanium compounds (E) adsorb or bind to the surface of the photocatalyst (B), improve the affinity of the photocatalyst (B) to the solvent, reduce the dispersed particle size, and increase dispersibility. It is believed that there is.
(水および有機溶媒)
本発明に用いられる光触媒組成物は、水および/または有機溶媒を含有することが好ましい。光触媒組成物に含まれる水は、通常、光触媒組成物を調製する際に、シラン化合物(A)やオルガノシロキサンオリゴマー(D)などを加水分解・部分縮合反応させたり、あるいは光触媒(B)などの粒子状成分を分散させるために添加される。本発明における水の使用量は、シラン化合物(A)およびオルガノシロキサンオリゴマー(D)の合計1モルに対して、通常、0.5〜3モル、好ましくは0.7〜2モルである。
(Water and organic solvents)
The photocatalyst composition used in the present invention preferably contains water and / or an organic solvent. The water contained in the photocatalyst composition is usually subjected to hydrolysis / partial condensation reaction of the silane compound (A), the organosiloxane oligomer (D), or the like when preparing the photocatalyst composition, or the photocatalyst (B) or the like. It is added to disperse the particulate component. The usage-amount of the water in this invention is 0.5-3 mol normally with respect to 1 mol of total of a silane compound (A) and an organosiloxane oligomer (D), Preferably it is 0.7-2 mol.
また、有機溶媒は、光触媒組成物の各成分を均一に混合させ、光触媒組成物の全固形分濃度を調整すると同時に、種々の塗装方法に適用できるようにし、かつ光触媒組成物の分散安定性および保存安定性をさらに向上させるために使用される。このような有機溶媒としては、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類が挙げられる。 In addition, the organic solvent uniformly mixes each component of the photocatalyst composition, adjusts the total solid concentration of the photocatalyst composition, and at the same time, can be applied to various coating methods, and also provides dispersion stability of the photocatalyst composition and Used to further improve storage stability. Examples of such organic solvents include alcohols, aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, and esters.
より具体的には、アルコール類として、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−オクチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレンモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコールなどが挙げられ、芳香族炭化水素類として、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、エーテル類として、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどが挙げられ、ケトン類として、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンなどが挙げられ、エステル類としては、酢酸エチ
ル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸プロピレン、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ノルマルプロピル、乳酸イソプロピル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチルなどが挙げられる。これらの有機溶媒は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
More specifically, as alcohols, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-octyl alcohol, ethylene Glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene monomethyl ether acetate, diacetone alcohol, and the like. As aromatic hydrocarbons, Benzene, toluene, xylene and the like, and ethers include tetrahydrofuran, dioxane and the like, Examples of tones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone and the like. Examples of esters include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, normal propyl lactate, isopropyl lactate, 3 -Methyl ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate and the like. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
このような有機溶媒のうち、20℃における表面張力が260μN/cm以下である有機溶媒が好ましい。このような有機溶媒は、表面張力が小さいため、得られる光触媒組成物は基材に対して濡れ性が良好であり、いわゆる「ハジキ現象」が生起し難く、また得られる塗膜の成膜性に優れている。このような有機溶媒としては、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、i−ブチルアルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルなどが挙げられる。 Among such organic solvents, an organic solvent having a surface tension at 20 ° C. of 260 μN / cm or less is preferable. Since such an organic solvent has a low surface tension, the resulting photocatalyst composition has good wettability with respect to the substrate, so that the so-called “repellency phenomenon” hardly occurs, and the film formability of the obtained coating film Is excellent. Examples of such an organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, i-butyl alcohol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and butyl acetate.
また、本発明では、表面張力(20℃)が260μN/cm以下である有機溶媒以外に、20℃における表面張力が260μN/cmを超える有機溶媒を、全有機溶媒の平均表面張力(20℃)が260μN/cm以下となる量、たとえば全有機溶媒中の20重量%以下の量であれば使用することもできる。表面張力(20℃)が260μN/cmを超える有機溶媒を20重量%を超えて使用すると、有機溶媒全体の表面張力が高くなり過ぎることがあり、得られる光触媒組成物が基材に対してハジキを生じる可能性がある。このような有機溶媒としては、たとえば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、シクロヘキサノンなどが挙げられる。 In the present invention, in addition to an organic solvent having a surface tension (20 ° C.) of 260 μN / cm or less, an organic solvent having a surface tension at 20 ° C. exceeding 260 μN / cm is used as an average surface tension (20 ° C.) of all organic solvents. Can be used as long as the amount is 260 μN / cm or less, for example, 20% by weight or less in the total organic solvent. When an organic solvent having a surface tension (20 ° C.) exceeding 260 μN / cm is used in excess of 20% by weight, the surface tension of the whole organic solvent may become too high, and the resulting photocatalyst composition may repel the substrate. May occur. Examples of such an organic solvent include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and cyclohexanone.
(触媒)
本発明に用いられる光触媒組成物は、シラン化合物(A)、オルガノシロキサンオリゴマー(D)などの加水分解・縮合反応を促進するための触媒を含有することが好ましい。このような触媒を使用することにより、光触媒組成物の硬化速度を高めるとともに、使用されるシラン化合物やチタン化合物の重縮合反応により生成されるポリシロキサン樹脂などの分子量が大きくなり、強度、塗膜耐久性などに優れた光触媒層を得ることができ、かつ光触媒層の厚膜化を図ることができ、塗装作業も容易となる。
(catalyst)
The photocatalyst composition used in the present invention preferably contains a catalyst for promoting hydrolysis / condensation reaction such as silane compound (A) and organosiloxane oligomer (D). By using such a catalyst, the curing rate of the photocatalyst composition is increased, and the molecular weight of the polysiloxane resin produced by the polycondensation reaction of the silane compound or titanium compound used is increased. A photocatalyst layer excellent in durability and the like can be obtained, and the photocatalyst layer can be made thicker, so that the painting operation is facilitated.
本発明に用いられる触媒として、酸性化合物、アルカリ性化合物、塩化合物、アミン化合物、有機金属化合物および/またはその部分加水分解物(以下、有機金属化合物および/またはその部分加水分解物をまとめて、「有機金属化合物類」という)が挙げられる。 As a catalyst used in the present invention, an acidic compound, an alkaline compound, a salt compound, an amine compound, an organometallic compound and / or a partial hydrolyzate thereof (hereinafter referred to as an organometallic compound and / or a partial hydrolyzate thereof, Organic metal compounds ”).
前記酸性化合物として、たとえば、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、アルキルチタン酸、p−トルエンスルホン酸、フタル酸などが挙げられ、これらのうち酢酸が好ましい。
前記アルカリ性化合物として、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられ、これらのうち水酸化ナトリウムが好ましい。
Examples of the acidic compound include acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, alkyl titanic acid, p-toluenesulfonic acid, and phthalic acid, and among these, acetic acid is preferable.
Examples of the alkaline compound include sodium hydroxide and potassium hydroxide, and among these, sodium hydroxide is preferable.
前記塩化合物として、ナフテン酸、オクチル酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン酸、炭酸などのアルカリ金属塩などが挙げられる。
前記アミン化合物として、たとえば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ピペリジン、ピペラジン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、エタノールアミン、トリエチルアミン、3−アミノプロピル・トリメトキシシラン、3−アミノプロピル・トリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)−アミノプロピル・トリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)−アミノプロピル・トリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)−アミノプロピル・メチル・ジメトキシシラン、3−アニリノプロピル・トリメトキシシラン、アルキルアミン塩類、四級アンモニウム塩類が挙げられる。また、エポキシ
樹脂の硬化剤として用いられる各種変性アミンなどを用いることもできる。これらのうち、3−アミノプロピル・トリメトキシシラン、3−アミノプロピル・トリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)−アミノプロピル・トリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)−アミノプロピル・トリエトキシシランが好ましい。
Examples of the salt compound include naphthenic acid, octylic acid, nitrous acid, sulfurous acid, aluminate, and alkali metal salts such as carbonic acid.
Examples of the amine compound include ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, piperidine, piperazine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, ethanolamine, triethylamine, 3-aminopropyl trimethoxy. Silane, 3-aminopropyl-triethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) -aminopropyl-trimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) -aminopropyl-triethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) ) -Aminopropyl-methyl-dimethoxysilane, 3-anilinopropyl-trimethoxysilane, alkylamine salts, and quaternary ammonium salts. Various modified amines used as a curing agent for epoxy resins can also be used. Of these, 3-aminopropyl-trimethoxysilane, 3-aminopropyl-triethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) -aminopropyl-trimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) -aminopropyl- Triethoxysilane is preferred.
前記有機金属化合物類としては、たとえば、下記式(7)
M(OR12)r(R13COCHCOR14)s (7)
(式中、Mは、ジルコニウム、チタンおよびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子を表し、R12およびR13は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基などの炭素数1〜6個の1価の炭化水素基を表し、R14は、前記炭素数1〜6個の1価の炭化水素基、または、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ラウリルオキシ基、ステアリルオキシ基などの炭素数1〜16個のアルコキシル基を表し、rおよびsは、それぞれ独立に0〜4の整数であって、(r+s)=(Mの原子価)の関係を満たす)
で表される化合物(以下、「有機金属化合物(7)」という)、
1つのスズ原子に炭素数1〜10個のアルキル基が1〜2個結合した4価のスズの有機金属化合物(以下、「有機スズ化合物」という)、あるいは、
これらの部分加水分解物などが挙げられる。
Examples of the organometallic compounds include the following formula (7):
M (OR 12 ) r (R 13 COCHCOR 14 ) s (7)
(In the formula, M represents at least one metal atom selected from the group consisting of zirconium, titanium and aluminum, and R 12 and R 13 are each independently a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, C1-C6 monovalent hydrocarbon group such as i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, phenyl group R 14 represents the aforementioned monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, represents an alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms such as t-butoxy group, lauryloxy group and stearyloxy group, and r and s are each independently an integer of 0 to 4, and (r + s) = (M atom ) Satisfy the relationship)
(Hereinafter referred to as “organometallic compound (7)”),
A tetravalent tin organometallic compound in which one or two alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms are bonded to one tin atom (hereinafter referred to as “organotin compound”), or
These partial hydrolysates are exemplified.
また、有機金属化合物類として、上記したチタン化合物(b)を用いることができる。
有機金属化合物(7)として、たとえば、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、トリ−n−ブトキシ・エチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(n−プロピルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウムなどの有機ジルコニウム化合物;
テトラ−i−プロポキシチタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセテート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトン)チタニウムなどの有機チタン化合物;
トリ−i−プロポキシアルミニウム、ジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム、ジ−i−プロポキシ・アセチルアセトナートアルミニウム、i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、モノアセチルアセトナート・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウムなどの有機アルミニウム化合物が挙げられる。
Moreover, the above-described titanium compound (b) can be used as the organometallic compounds.
Examples of the organometallic compound (7) include tetra-n-butoxyzirconium, tri-n-butoxyethylacetoacetatezirconium, di-n-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, n-butoxytris (ethylacetoacetate). Organic zirconium compounds such as acetate) zirconium, tetrakis (n-propylacetoacetate) zirconium, tetrakis (acetylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium;
Organic titanium compounds such as tetra-i-propoxy titanium, di-i-propoxy bis (ethylacetoacetate) titanium, di-i-propoxy bis (acetylacetate) titanium, di-i-propoxy bis (acetylacetone) titanium ;
Tri-i-propoxyaluminum, di-i-propoxyethyl acetoacetate aluminum, di-i-propoxy acetylacetonate aluminum, i-propoxy bis (ethylacetoacetate) aluminum, i-propoxy bis (acetylacetonate) And organoaluminum compounds such as aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, monoacetylacetonatobis (ethylacetoacetate) aluminum.
これらの有機金属化合物(4)およびその部分加水分解物のうち、トリ−n−ブトキシ・エチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、あるいはこれらの部分加水分解物が好ましく用いられる。
(C4H9)2Sn(OCOC11H23)2、
(C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2、
(C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOOC4H9)2、
(C8H17)2Sn(OCOC8H17)2、
(C8H17)2Sn(OCOC11H23)2、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC4H9)2、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC8H17)2、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC16H33)2、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC17H35)2、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC18H37)2、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC20H41)2、
Among these organometallic compounds (4) and partial hydrolysates thereof, tri-n-butoxy ethylacetoacetate zirconium, di-i-propoxy bis (acetylacetonato) titanium, di-i-propoxy ethylacetate Acetate aluminum, tris (ethyl acetoacetate) aluminum, or a partial hydrolyzate thereof is preferably used.
(C 4 H 9 ) 2 Sn (OCOC 11 H 23 ) 2 ,
(C 4 H 9) 2 Sn (OCOCH = CHCOOCH 3) 2,
(C 4 H 9) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 4 H 9) 2,
(C 8 H 17 ) 2 Sn (OCOC 8 H 17 ) 2 ,
(C 8 H 17 ) 2 Sn (OCOC 11 H 23 ) 2 ,
(C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOCH 3) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 4 H 9) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 8 H 17) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 16 H 33) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 17 H 35) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 18 H 37) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 20 H 41) 2,
(C4H9)Sn(OCOC11H23)3、
(C4H9)Sn(OCONa)3
などのカルボン酸型有機スズ化合物;
(C4H9)2Sn(SCH2COOC8H17)2、
(C4H9)2Sn(SCH2CH2COOC8H17)2、
(C8H17)2Sn(SCH2COOC8H17)2、
(C8H17)2Sn(SCH2CH2COOC8H17)2、
(C8H17)2Sn(SCH2COOC12H25)2、
(C8H17)2Sn(SCH2CH2COOC12H25)2、
(C4H9)Sn(SCOCH=CHCOOC8H17)3、
(C8H17)Sn(SCOCH=CHCOOC8H17)3、
(C 4 H 9) Sn ( OCOC 11 H 23) 3,
(C 4 H 9 ) Sn (OCONa) 3
Carboxylic acid type organotin compounds such as;
(C 4 H 9) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17) 2,
(C 4 H 9) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC 8 H 17) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC 8 H 17) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (SCH 2 COOC 12 H 25) 2,
(C 8 H 17) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC 12 H 25) 2,
(C 4 H 9) Sn ( SCOCH = CHCOOC 8 H 17) 3,
(C 8 H 17) Sn ( SCOCH = CHCOOC 8 H 17) 3,
などのメルカプチド型有機スズ化合物;
(C4H9)2Sn=S、(C8H17)2Sn=S、
Mercaptide-type organotin compounds such as
(C 4 H 9 ) 2 Sn = S, (C 8 H 17 ) 2 Sn = S,
などのスルフィド型有機スズ化合物;
(C4H9)SnCl3、(C4H9)2SnCl2、
(C8H17)2SnCl2、
Sulfide-type organotin compounds such as;
(C 4 H 9 ) SnCl 3 , (C 4 H 9 ) 2 SnCl 2 ,
(C 8 H 17 ) 2 SnCl 2 ,
などのクロライド型有機スズ化合物;
(C4H9)2SnO、(C8H17)2SnOなどの有機スズオキサイドや、これらの有機ス
ズオキサイドとシリケート、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、フタル酸ジオクチルなどのエステル化合物との反応生成物;
などが挙げられる。
Chloride-type organotin compounds such as;
Reaction of organotin oxides such as (C 4 H 9 ) 2 SnO, (C 8 H 17 ) 2 SnO, and ester compounds such as silicates, dimethyl maleate, diethyl maleate and dioctyl phthalate Product;
Etc.
このような触媒は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよく、また、亜鉛化合物やその他の反応遅延剤と混合して使用することもできる。
上記触媒は、本発明に用いられる光触媒組成物を調製する工程で配合してもよく、また、光触媒層を形成する工程で光触媒組成物に配合してもよく、さらには、光触媒組成物の調製工程と光触媒層の形成工程との両方で配合してもよい。
Such a catalyst may be used singly or in combination of two or more, or may be used by mixing with a zinc compound or other reaction retarder.
The catalyst may be blended in the step of preparing the photocatalyst composition used in the present invention, may be blended in the photocatalyst composition in the step of forming the photocatalyst layer, and further, the photocatalyst composition is prepared. You may mix | blend both in a process and the formation process of a photocatalyst layer.
本発明に用いられる触媒の量は、シラン化合物(A)中に含まれるOR2基1モルに対
して、通常10モル以下、好ましくは0.001〜7モル、より好ましくは0.001〜5モルが望ましい。触媒の量が上記上限を超えると、光触媒組成物の保存安定性が低下したり、光触媒層にクラックが発生することがある。
The amount of the catalyst used in the present invention is usually 10 mol or less, preferably 0.001 to 7 mol, more preferably 0.001 to 5 mol per mol of OR 2 group contained in the silane compound (A). Mole is desirable. When the amount of the catalyst exceeds the above upper limit, the storage stability of the photocatalyst composition may be lowered, or cracks may occur in the photocatalyst layer.
このような触媒は、シラン化合物(A)、オルガノシロキサンオリゴマー(D)などの加水分解・縮合反応を促進する。したがって、上記触媒を使用することにより、たとえば、オルガノシロキサンオリゴマー(D)の重縮合反応により生成するポリシロキサン樹脂の分子量が大きくなり、光触媒組成物の硬化速度を向上させるとともに、強度や耐久性などに優れた光触媒層を得ることができ、かつ光触媒層の厚膜化を図ることができ、塗装作業も容易となる。 Such a catalyst accelerates the hydrolysis / condensation reaction of the silane compound (A), the organosiloxane oligomer (D) and the like. Therefore, by using the above catalyst, for example, the molecular weight of the polysiloxane resin produced by the polycondensation reaction of the organosiloxane oligomer (D) is increased, the curing rate of the photocatalyst composition is improved, and the strength and durability are increased. In addition, a photocatalyst layer excellent in the thickness of the photocatalyst layer can be obtained, and the photocatalyst layer can be made thicker, so that the painting operation is facilitated.
(安定性向上剤)
本発明に用いられる光触媒組成物には、必要に応じて保存安定性などを向上させるため、安定性向上剤を含有させることができる。本発明に用いられる安定性向上剤は、下記式(8)
R15COCH2COR16 (8)
(式中、R15は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基などの炭素数1〜6個の1価の炭化水素基を表し、R16は、前記炭素数1〜6個の1価の炭化水素基、または、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ラウリルオキシ基、ステアリルオキシ基などの炭素数1〜16個のアルコキシル基を表す)
で表されるβ−ジケトン類、β−ケトエステル類、カルボン酸化合物、ジヒドロキシ化合物、アミン化合物およびオキシアルデヒド化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物である。
(Stability improver)
The photocatalyst composition used in the present invention can contain a stability improver as necessary in order to improve storage stability and the like. The stability improver used in the present invention is represented by the following formula (8).
R 15 COCH 2 COR 16 (8)
(In the formula, R 15 is methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group) R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms such as a phenyl group or the like, and R 16 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a methoxy group, an ethoxy group, n -Represents an alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms such as propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group, lauryloxy group, stearyloxy group)
At least one compound selected from the group consisting of β-diketones, β-ketoesters, carboxylic acid compounds, dihydroxy compounds, amine compounds and oxyaldehyde compounds.
このような安定性向上剤としては、たとえば、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−n−プロピル、アセト酢酸−i−プロピル、アセト酢酸−n−ブチル、アセト酢酸−sec−ブチル、アセト酢酸−t−ブチル、ヘキサン−2,
4−ジオン、ヘプタン−2,4−ジオン、ヘプタン−3,5−ジオン、オクタン−2,4−ジオン、ノナン−2,4−ジオン、5−メチルヘキサン−2,4−ジオン、マロン酸、シュウ酸、フタル酸、グリコール酸、サリチル酸、アミノ酢酸、イミノ酢酸、エチレンジアミン四酢酸、グリコール、カテコール、エチレンジアミン、2,2−ビピリジン、1,10−フェナントロリン、ジエチレントリアミン、2−エタノールアミン、ジメチルグリオキシム、ジチゾン、メチオニン、サリチルアルデヒドなどが挙げられる。これらのうち、アセチルアセトンおよびアセト酢酸エチルが好ましい。
Examples of such stability improvers include acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetoacetate-n-propyl, acetoacetate-i-propyl, acetoacetate-n-butyl, acetoacetate-sec-butyl, Acetoacetate-t-butyl, hexane-2,
4-dione, heptane-2,4-dione, heptane-3,5-dione, octane-2,4-dione, nonane-2,4-dione, 5-methylhexane-2,4-dione, malonic acid, Oxalic acid, phthalic acid, glycolic acid, salicylic acid, aminoacetic acid, iminoacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, glycol, catechol, ethylenediamine, 2,2-bipyridine, 1,10-phenanthroline, diethylenetriamine, 2-ethanolamine, dimethylglyoxime, Examples include dithizone, methionine, and salicylaldehyde. Of these, acetylacetone and ethyl acetoacetate are preferred.
このような安定性向上剤は、チタン化合物(E)または触媒として有機金属化合物類を使用する場合に、特に好ましく用いられる。また、安定性向上剤は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。 Such a stability improver is particularly preferably used when a titanium compound (E) or an organometallic compound is used as a catalyst. Moreover, a stability improver may be used individually by 1 type, or 2 or more types may be mixed and used for it.
安定性向上剤を用いることによって、安定性向上剤が有機金属化合物類の金属原子に配位し、この配位が、シラン化合物(A)やオルガノシロキサンオリゴマー(D)の共縮合反応についての有機金属化合物類の促進作用を適度に調節し、得られる光触媒組成物の保存安定性をさらに向上させることができると考えられる。 By using the stability improver, the stability improver is coordinated to the metal atom of the organometallic compound, and this coordination is organic for the co-condensation reaction of the silane compound (A) or the organosiloxane oligomer (D). It is considered that the storage stability of the resulting photocatalyst composition can be further improved by appropriately adjusting the promoting action of the metal compounds.
本発明に用いられる安定性向上剤の量は、前記有機金属化合物類の有機金属化合物1モルに対して、通常2モル以上、好ましくは3〜20モルが望ましい。安定性向上剤の量が上記下限未満であると、固形分濃度が高い光触媒組成物では、得られる組成物の保存安定性の向上効果が不充分となることがある。 The amount of the stability improver used in the present invention is usually 2 moles or more, preferably 3 to 20 moles per mole of the organometallic compound of the organometallic compounds. When the amount of the stability improver is less than the above lower limit, the effect of improving the storage stability of the resulting composition may be insufficient in a photocatalyst composition having a high solid content concentration.
(無機化合物)
本発明に用いられる光触媒組成物には、必要に応じて上記光触媒(B)以外の光触媒能を有さない無機化合物の粉体および/またはゾルもしくはコロイドを含有させることができる。このような無機化合物としては、SiO2、Al2O3、AlGaAs、Al(OH
)3、Sb2O5、Si3N4、Sn−In2O3、Sb−In2O3、MgF、CeF3、CeO2、3Al2O3・2SiO2、BeO、SiC、AlN、Fe、Fe2O3、Co、Co−FeOX、CrO2、Fe4N、BaTiO3、BaO−Al2O3−SiO2、Baフェライト
、SmCO5、YCO5、CeCO5、PrCO5、Sm2CO17、Nd2Fe14B、ZrO2
、Al4O3、AlN、SiC、α−Si、SiN4、CoO、Sb−SnO2、Sb2O5、MnO2、MnB、Co3O4、Co3B、LiTaO3、MgO、MgAl2O4、BeAl2O4、ZrSiO4、ZnSb、PbTe、GeSi、FeSi2、CrSi2、CoSi2
、MnSi1.73、Mg2Si、β−B、BaC、BP、TiB2、ZrB2、HfB2、Ru2Si3、TiO3、PbTiO3、Al2TiO5、Zn2SiO4、Zr2SiO4、2MgO2−Al2O3−5SiO2、Nb2O5、Li2O−Al2O3−4SiO2、Mgフェライト、Niフェライト、Ni−Znフェライト、Liフェライト、Srフェライトなどが挙げられる。これらの無機化合物は1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
(Inorganic compounds)
The photocatalyst composition used in the present invention may contain a powder and / or a sol or colloid of an inorganic compound having no photocatalytic activity other than the photocatalyst (B) as necessary. Such inorganic compounds include SiO 2 , Al 2 O 3 , AlGaAs, Al (OH
) 3 , Sb 2 O 5 , Si 3 N 4 , Sn—In 2 O 3 , Sb—In 2 O 3 , MgF, CeF 3 , CeO 2 , 3Al 2 O 3 .2SiO 2 , BeO, SiC, AlN, Fe Fe 2 O 3 , Co, Co—FeO x , CrO 2 , Fe 4 N, BaTiO 3 , BaO—Al 2 O 3 —SiO 2 , Ba ferrite, SmCO 5 , YCO 5 , CeCO 5 , PrCO 5 , Sm 2 CO 17 , Nd 2 Fe 14 B, ZrO 2
Al 4 O 3 , AlN, SiC, α-Si, SiN 4 , CoO, Sb—SnO 2 , Sb 2 O 5 , MnO 2 , MnB, Co 3 O 4 , Co 3 B, LiTaO 3 , MgO, MgAl 2 O 4 , BeAl 2 O 4 , ZrSiO 4 , ZnSb, PbTe, GeSi, FeSi 2 , CrSi 2 , CoSi 2
, MnSi 1.73 , Mg 2 Si, β-B, BaC, BP, TiB 2 , ZrB 2 , HfB 2 , Ru 2 Si 3 , TiO 3 , PbTiO 3 , Al 2 TiO 5 , Zn 2 SiO 4 , Zr 2 SiO 4 , 2MgO 2 -Al 2 O 3 -5SiO 2, Nb 2 O 5, Li 2 O-Al 2 O 3 -4SiO 2, Mg ferrite, Ni ferrite, Ni-Zn ferrite, Li ferrite, etc. Sr ferrite. These inorganic compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
上記無機化合物の形態としては、粉体、水に分散した水系のゾルもしくはコロイド、イソプロピルアルコ−ル等の極性溶媒やトルエン等の非極性溶媒中に分散した溶媒系のゾルもしくはコロイドが好ましい。溶媒系のゾルもしくはコロイドの場合、半導体の分散性によってはさらに水や溶媒にて希釈して用いてもよく、また分散性を向上させるために表面処理して用いてもよい。上記無機化合物が水系のゾルもしくはコロイドおよび溶媒系のゾルもしくはコロイドである場合の固形分濃度は、40重量%以下が好ましい。上記無機化合物を光触媒組成物中に配合する方法としては、他の成分を混合して光触媒組成物を調製した後に添加してもよく、あるいは他の成分とともに光触媒成物を調製し、無機化合物を、シラン化合物(A)等と共加水分解・部分縮合させてもよい。無機化合物の使用量は、シラン化合物(A)の完全加水分解縮合物換算の合計100重量部に対して、固形分換算
で、通常0〜500重量部、好ましくは0.1〜400重量部である。
The form of the inorganic compound is preferably a powder, an aqueous sol or colloid dispersed in water, or a solvent sol or colloid dispersed in a polar solvent such as isopropyl alcohol or a nonpolar solvent such as toluene. In the case of a solvent-based sol or colloid, depending on the dispersibility of the semiconductor, it may be further diluted with water or a solvent, or may be used after a surface treatment to improve the dispersibility. When the inorganic compound is an aqueous sol or colloid and a solvent sol or colloid, the solid content concentration is preferably 40% by weight or less. As a method of blending the above-mentioned inorganic compound into the photocatalyst composition, it may be added after mixing other components to prepare the photocatalyst composition, or a photocatalyst composition is prepared together with other components, and the inorganic compound is added. Further, it may be cohydrolyzed and partially condensed with the silane compound (A) or the like. The amount of the inorganic compound used is usually 0 to 500 parts by weight, preferably 0.1 to 400 parts by weight in terms of solid content, with respect to a total of 100 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate of the silane compound (A). is there.
(充填剤)
本発明に用いられる光触媒組成物には、得られる光触媒層の着色、厚保膜化などのため、必要に応じて充填剤を添加、分散させることも好ましい。
(filler)
In the photocatalyst composition used in the present invention, it is also preferable to add and disperse a filler as necessary in order to color the obtained photocatalyst layer and to increase the thickness of the film.
本発明に用いられる充填剤として、非水溶性の有機顔料および無機含量;粒子状、繊維状または鱗片状の顔料以外のセラミックス、金属または合金、ならびにこれらの金属の酸化物、水酸化物、炭化物、窒化物および硫化物などが挙げられる。 Fillers used in the present invention include water-insoluble organic pigments and inorganic content; ceramics, metals or alloys other than particulate, fibrous or scale-like pigments, and oxides, hydroxides and carbides of these metals , Nitrides and sulfides.
具体的には、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、銀、亜鉛、フェライト、カーボンブラック、ステンレス鋼、二酸化ケイ素、顔料用酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化コバルト、合成ムライト、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、クレー、ケイソウ土、消石灰、石膏、タルク、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、雲母、亜鉛緑、クロム緑、コバルト緑、ビリジアン、ギネー緑、コバルトクロム緑、シェーレ緑、緑土、マンガン緑、ピグメントグリーン、群青、紺青、ピグメントブルー、岩群青、コバルト青、セルリアンブルー、ホウ酸銅、モリブデン青、硫化銅、コバルト紫、マルス紫、マンガン紫、ピグメントバイオレット、亜酸化鉛、鉛酸カルシウム、ジンクエロー、硫化鉛、クロム黄、黄土、カドミウム黄、ストロンチウム黄、チタン黄、リサージ、ピグメントイエロー、亜酸化銅、カドミウム赤、セレン赤、クロムバーミリオン、ベンガラ、亜鉛白、アンチモン白、塩基性硫酸鉛、チタン白、リトポン、ケイ酸鉛、酸化ジルコン、タングステン白、鉛、亜鉛華、バンチソン白、フタル酸鉛、マンガン白、硫酸鉛、黒鉛、ボーン黒、ダイヤモンドブラック、サーマトミック黒、植物性黒、チタン酸カリウムウィスカー、二硫化モリブデンなどが挙げられる。 Specifically, iron, copper, aluminum, nickel, silver, zinc, ferrite, carbon black, stainless steel, silicon dioxide, titanium oxide for pigments, aluminum oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, zirconium oxide, cobalt oxide , Synthetic mullite, aluminum hydroxide, iron hydroxide, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, clay, diatomaceous earth, slaked lime, gypsum, talc, barium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, bentonite, mica, zinc green , Chrome green, Cobalt green, Viridian, Guinea green, Cobalt chrome green, Shale green, Green earth, Manganese green, Pigment green, Ultramarine, Bitumen, Pigment blue, Rock ultramarine, Cobalt blue, Cerulean blue, Copper borate, Molybdenum blue , Copper sulfide, cobalt purple, mars purple, manga Purple, Pigment Violet, Lead Oxide, Calcium Leadate, Zinc Yellow, Lead Sulfide, Chrome Yellow, Ocher, Cadmium Yellow, Strontium Yellow, Titanium Yellow, Resurge, Pigment Yellow, Cuprous Oxide, Cadmium Red, Selenium Red, Chrome Vermilion , Bengala, zinc white, antimony white, basic lead sulfate, titanium white, lithopone, lead silicate, zircon oxide, tungsten white, lead, zinc white, bunchison white, lead phthalate, manganese white, lead sulfate, graphite, bone Black, diamond black, thermatomic black, vegetable black, potassium titanate whisker, molybdenum disulfide, and the like.
これらの充填剤は、単独で、または2種以上を混合して使用することができる。
また、充填剤の使用量は、本発明に用いられる可視光光触媒組成物の全固形分100重量部に対して、300重量部以下が好ましい。
These fillers can be used alone or in admixture of two or more.
Moreover, the usage-amount of a filler has preferable 300 weight part or less with respect to 100 weight part of total solid of the visible light photocatalyst composition used for this invention.
(その他の添加剤)
本発明に用いられる可視光光触媒組成物には、必要に応じて、
オルトギ酸メチル、オルト酢酸メチル、テトラエトキシシランなどの公知の脱水剤;
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、ポリカルボン酸塩、ポリリン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリアミドエステル塩、ポリエチレングリコールなどの分散剤;
メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース類や、ひまし油誘導体、フェロけい酸塩等の増粘剤;
炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ほう素ナトリウム、カルシウムアジド等の無機発泡剤;
アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホヒドラジン等のヒドラジン化合物、セミカルバジド化合物、トリアゾール化合物、N−ニトロソ化合物等の有機発泡剤;
界面活性剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、染料等の他の添加剤を配合することもできる。
(Other additives)
In the visible light photocatalyst composition used in the present invention, if necessary,
Known dehydrating agents such as methyl orthoformate, methyl orthoacetate, tetraethoxysilane;
Polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, polycarboxylic acid type polymer surfactant, polycarboxylate, polyphosphate, polyacrylate, polyamide ester salt, polyethylene glycol, etc. A dispersant of
Celluloses such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, thickeners such as castor oil derivatives, ferrosilicates;
Inorganic foaming agents such as ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, ammonium nitrite, sodium borohydride, calcium azide;
Organic foaming agents such as azo compounds such as azobisisobutyronitrile, hydrazine compounds such as diphenylsulfone-3,3′-disulfohydrazine, semicarbazide compounds, triazole compounds, N-nitroso compounds;
Other additives such as a surfactant, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and a dye can also be blended.
また、本発明に用いられる組成物のコーティング性(製膜性ともいう)をより向上させるために、レベリング剤を配合することができる。このようなレベリング剤として、たと
えば、ビーエムケミー(BM−CHEMIE)社のBM1000(商品名、以下同様)、BM1100;エフカケミカルズ社のエフカ772、エフカ777;共栄社化学(株)のフローレンシリーズ;住友スリーエム(株)のFCシリーズ;東邦化学(株)のフルオナールTFシリーズなどのフッ素系のレベリング剤;
ビックケミー社のBYKシリーズ;シュメグマン(Sshmegmann)社のSshmegoシリーズ;エフカケミカルズ社のエフカ30、エフカ31、エフカ34、エフカ35、エフカ36、エフカ39、エフカ83、エフカ86、エフカ88などのシリコーン系のレベリング剤;
日信化学工業(株)のカーフィノール;花王(株)のエマルゲン、ホモゲノールなどのエーテル系またはエステル系のレベリング剤が挙げられる。
Moreover, in order to improve the coating property (it is also called film forming property) of the composition used for this invention, a leveling agent can be mix | blended. As such leveling agents, for example, BM1000 (trade name, hereafter the same) and BM1100 manufactured by BM-CHEMIE; EFKA 772 and EFKA 777 manufactured by EFKA Chemicals; Floren series manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .; Sumitomo Fluorine leveling agents such as 3M's FC series; Toho Chemical's Fluoronal TF series;
BYK series from Big Chemie; Sshmego series from Sshmegmann; silicones such as Fuka 30, Fuka 31, Fuka 34, Fuka 35, Fuka 36, Fuka 39, Fuka 83, Fuka 86, and Fuka 88 from Fuka Chemicals Leveling agents;
Carfinol from Nissin Chemical Industry Co., Ltd .; Ether-type or ester-type leveling agents such as emulgen and homogenol from Kao Corporation.
このようなレベリング剤を配合することにより、光触媒層の仕上がり外観が改善されるとともに、均一な薄膜を調製することができる。本発明において、レベリング剤は、光触媒組成物全体に対して、好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.02〜3重量%の量で用いられる。 By blending such a leveling agent, the finished appearance of the photocatalyst layer can be improved and a uniform thin film can be prepared. In the present invention, the leveling agent is preferably used in an amount of 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.02 to 3% by weight, based on the entire photocatalyst composition.
レベリング剤を配合する方法は、本発明に用いられる光触媒組成物を調製する工程で配合してもよく、また光触媒層を形成する工程で光触媒組成物に配合してもよく、さらには光触媒組成物の調製工程と光触媒層の形成工程との両方で配合してもよい。 The method of blending the leveling agent may be blended in the step of preparing the photocatalyst composition used in the present invention, may be blended in the photocatalyst composition in the step of forming the photocatalyst layer, and further the photocatalyst composition. You may mix | blend both in the preparation process of this, and the formation process of a photocatalyst layer.
(光触媒組成物の調製方法)
本発明に用いられる光触媒組成物は、上記各成分を混合して加水分解・部分縮合させることにより調製されるが、具体的には、以下の方法が挙げられる。
(Method for preparing photocatalyst composition)
The photocatalyst composition used in the present invention is prepared by mixing the above-mentioned components and subjecting them to hydrolysis and partial condensation. Specifically, the following methods can be mentioned.
(1)シラン化合物(A)、光触媒(B)および必要量の有機溶媒と、必要に応じて特定シリル基含有重合体(C)およびオルガノシロキサンオリゴマー(D)とからなる混合物に、所定量の水および触媒を加えて加水分解・部分縮合反応を行う方法。 (1) A predetermined amount of a mixture comprising a silane compound (A), a photocatalyst (B), a necessary amount of an organic solvent, and a specific silyl group-containing polymer (C) and an organosiloxane oligomer (D) as necessary. A method of carrying out hydrolysis and partial condensation reaction by adding water and a catalyst.
(2)所定量のシラン化合物(A)の一部、光触媒(B)および必要量の有機溶媒を混合した後、この混合物に残りのシラン化合物(A)、必要に応じて特定シリル基含有重合体(C)およびオルガノシロキサンオリゴマー(D)を添加して混合し、これに所定量の水および触媒を加えて加水分解・部分縮合反応を行う方法。 (2) After mixing a part of the predetermined amount of the silane compound (A), the photocatalyst (B) and the required amount of the organic solvent, the remaining silane compound (A) and, if necessary, the specific silyl group-containing weight A method in which a coalescence (C) and an organosiloxane oligomer (D) are added and mixed, and a predetermined amount of water and a catalyst are added thereto to carry out a hydrolysis / partial condensation reaction.
(3)光触媒(B)、チタン化合物(E)および必要量の有機溶媒と、必要に応じて特定シリル基含有重合体(C)およびオルガノシロキサンオリゴマー(D)とからなる混合物に、シラン化合物(A)および所定量の水および触媒を加えて加水分解・部分縮合反応を行う方法。 (3) A mixture of a photocatalyst (B), a titanium compound (E) and a necessary amount of an organic solvent, and, if necessary, a specific silyl group-containing polymer (C) and an organosiloxane oligomer (D) are added to a silane compound ( A) and a method in which a predetermined amount of water and a catalyst are added to perform a hydrolysis and partial condensation reaction.
上記製造方法の光触媒(B)を混合する際に用いられる分散機としては、超音波分散機、ボールミル、サンドミル(ビーズミル)、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、プロペラミキサー、ハイシェアミキサーなどが挙げられる。 Examples of the disperser used when mixing the photocatalyst (B) of the above production method include an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand mill (bead mill), a homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a nanomizer, a propeller mixer, and a high shear mixer. .
また、前記製造方法(3)において、チタン化合物(E)の存在下で分散機により光触媒(B)を分散させることによって、光触媒(B)の二次粒径(分散粒径)が低下する。さらに、オルガノシロキサンオリゴマー(D)を用いた場合、光触媒(B)がオルガノシロキサンオリゴマー(D)の上記式(2)で表される構造と吸着することによって、オルガノシロキサンオリゴマー(D)中に固定化され分散安定性が確保される。 Moreover, in the said manufacturing method (3), the secondary particle size (dispersion particle size) of a photocatalyst (B) falls by disperse | distributing a photocatalyst (B) with a disperser in presence of a titanium compound (E). Further, when the organosiloxane oligomer (D) is used, the photocatalyst (B) is fixed in the organosiloxane oligomer (D) by adsorbing with the structure represented by the above formula (2) of the organosiloxane oligomer (D). Dispersion stability is ensured.
そして、必要に応じてシラン化合物(A)を添加することにより、シラン化合物(A)が結着材の役割を果たし、光触媒(B)の含有量が多い場合でもチョーキングなく製膜す
ることができる。
And by adding a silane compound (A) as needed, a silane compound (A) plays the role of a binder, and even when there is much content of a photocatalyst (B), it can form into a film without choking. .
本発明に用いられる光触媒組成物中の全固形分濃度は、基材の種類、塗装方法、塗膜の厚さ等に応じて適宜設定することができ、たとえば、通常0重量%を超えて50重量%以下、好ましくは0.01重量%以上20重量%以下、より好ましくは0.05重量%以上10重量%以下が望ましい。全固形分濃度が上記上限を超えると、保存安定性が低下することがある。 The total solid content concentration in the photocatalyst composition used in the present invention can be appropriately set according to the type of base material, the coating method, the thickness of the coating film, etc., for example, usually exceeding 0% by weight to 50 % By weight or less, preferably 0.01% by weight or more and 20% by weight or less, more preferably 0.05% by weight or more and 10% by weight or less. When the total solid content exceeds the above upper limit, the storage stability may be lowered.
<下塗り用コーティング組成物>
本発明に係る光触媒性シートは、光触媒層の光触媒作用による基材の劣化を防止するために、基材と光触媒層との間に劣化防止用中間層を有する。この中間層は、基材の劣化を防止できるものであれば特に限定されないが、たとえば、下記の下塗り用コーティング組成物(以下、「下塗り用組成物」ともいう。)を用いて形成することができる。
(i)シラン化合物と特定シリル基含有重合体とを含有する組成物。
(ii)シラン化合物と特定シリル基含有重合体とコロイド状シリカおよびコロイド状アルミナのうちの少なくとも1種とを含有する組成物。
(iii)シラン化合物と特定シリル基含有重合体とコロイド状酸化セリウムおよびコロイ
ド状酸化亜鉛のうちの少なくとも1種とを含有する組成物。
(iv)シラン化合物と特定シリル基含有重合体とコロイド状シリカおよびコロイド状アルミナのうちの少なくとも1種とコロイド状酸化セリウムおよびコロイド状酸化亜鉛のうちの少なくとも1種とを含有する組成物。
<Coating composition for undercoat>
The photocatalytic sheet according to the present invention has a deterioration preventing intermediate layer between the base material and the photocatalyst layer in order to prevent the base material from being deteriorated by the photocatalytic action of the photocatalyst layer. The intermediate layer is not particularly limited as long as it can prevent deterioration of the substrate. For example, the intermediate layer may be formed using the following undercoat coating composition (hereinafter also referred to as “undercoat composition”). it can.
(I) A composition containing a silane compound and a specific silyl group-containing polymer.
(Ii) A composition comprising a silane compound, a specific silyl group-containing polymer, and at least one of colloidal silica and colloidal alumina.
(Iii) A composition containing a silane compound, a specific silyl group-containing polymer, and at least one of colloidal cerium oxide and colloidal zinc oxide.
(Iv) A composition comprising a silane compound, a specific silyl group-containing polymer, at least one of colloidal silica and colloidal alumina, and at least one of colloidal cerium oxide and colloidal zinc oxide.
下塗り用コーティング組成物で用いられるシラン化合物は、光触媒組成物で用いられるシラン化合物(A)として例示したシラン化合物を使用することができ、光触媒組成物で用いられるシラン化合物(A)と同じであっても、異なっていてもよいが、中間層と光触媒層との密着性の観点から、同じオルガノシランから構成されるシラン化合物を用いることが好ましい。 As the silane compound used in the undercoat coating composition, the silane compounds exemplified as the silane compound (A) used in the photocatalyst composition can be used, and the same as the silane compound (A) used in the photocatalyst composition. However, from the viewpoint of adhesion between the intermediate layer and the photocatalyst layer, it is preferable to use a silane compound composed of the same organosilane.
また、下塗り用コーティング組成物で用いられる特定シリル基含有重合体は、光触媒組成物で用いられる特定シリル基含有重合体(C)として例示した特定シリル基含有重合体を使用することができ、光触媒組成物で用いられる特定シリル基含有重合体(C)と同じであっても、異なっていてもよいが、中間層と光触媒層との密着性の観点から、同じ特定シリル基含有重合体を用いることが好ましい。 Further, the specific silyl group-containing polymer used in the coating composition for undercoat can be the specific silyl group-containing polymer exemplified as the specific silyl group-containing polymer (C) used in the photocatalyst composition. Although it may be the same as or different from the specific silyl group-containing polymer (C) used in the composition, the same specific silyl group-containing polymer is used from the viewpoint of adhesion between the intermediate layer and the photocatalyst layer. It is preferable.
上記下塗り用組成物(i)〜(iv)は、水および/または有機溶媒の存在下で、シラン化合物と特定シリル基含有重合体とを共縮合させることが好ましい。この場合、水の使用量は、シラン化合物中の−OR21モルに対して、通常0.2モル以上、好ましくは0.
3〜2モル程度である。ここで、上記下塗り用組成物(i)〜(iv)は、通常、水および/または有機溶媒に溶解・分散された形態で使用される。
The undercoat compositions (i) to (iv) are preferably co-condensed with a silane compound and a specific silyl group-containing polymer in the presence of water and / or an organic solvent. In this case, the amount of water, relative to the -OR 2 1 mole of the silane compound is usually 0.2 mol or more, preferably 0.
About 3 to 2 moles. Here, the undercoat compositions (i) to (iv) are usually used in a form dissolved and dispersed in water and / or an organic solvent.
有機溶媒としては、各成分を均一に混合できるものであれば、特に制限はなく、光触媒組成物に用いられる有機溶媒として例示した有機溶媒を使用することができる。また、これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 The organic solvent is not particularly limited as long as each component can be mixed uniformly, and the organic solvents exemplified as the organic solvent used in the photocatalyst composition can be used. Moreover, these organic solvents can be used individually or in mixture of 2 or more types.
下塗り用組成物(i)〜(iv)は、それぞれ、さらに必要に応じて、光触媒組成物に用いられるものと同様の触媒、安定性向上剤および光触媒能を示さない無機化合物を配合することができる。 Each of the undercoat compositions (i) to (iv) may further contain a catalyst similar to that used in the photocatalyst composition, a stability improver, and an inorganic compound that does not exhibit photocatalytic ability, if necessary. it can.
さらに、下塗り用組成物(i)〜(iv)には、耐候性、耐久密着性を向上させる目的で、酸化セリウム、酸化亜鉛以外の紫外線吸収剤、紫外線安定剤などを配合してもよい。紫
外線吸収剤としては、TiO2(光触媒機能を示さないもの)などの無機系半導体;サリ
チル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン系などの有機系紫外線吸収剤が挙げられる。また、紫外線安定剤としては、ピペリジン系紫外線安定剤などが挙げられる。
Further, the undercoating compositions (i) to (iv) may be blended with an ultraviolet absorber other than cerium oxide and zinc oxide, an ultraviolet stabilizer, and the like for the purpose of improving weather resistance and durability adhesion. Examples of the ultraviolet absorber include inorganic semiconductors such as TiO 2 (not showing a photocatalytic function); organic ultraviolet absorbers such as salicylic acid, benzophenone, benzotriazole, cyanoacrylate, and triazine. Examples of the ultraviolet stabilizer include piperidine-based ultraviolet stabilizer.
また、下塗り用組成物(i)〜(iv)には、アクリル−ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、ポリウレタンエマルジョン、ポリエステルエマルジョンなどの樹脂をブレンドしてもよい。 The undercoating compositions (i) to (iv) are blended with resins such as acrylic-urethane resins, epoxy resins, polyesters, acrylic resins, fluororesins, acrylic resin emulsions, epoxy resin emulsions, polyurethane emulsions, and polyester emulsions. May be.
上記下塗り用組成物(i)〜(iv)の全固形分濃度は、通常0重量%を超えて50重量%以下、好ましくは0.01重量%以上40重量%以下であり、基材の種類、塗装方法、塗装膜厚などに応じて適宜調整される。 The total solid content concentration of the undercoat compositions (i) to (iv) is usually more than 0% by weight and 50% by weight or less, preferably 0.01% by weight or more and 40% by weight or less. It is adjusted as appropriate according to the coating method, coating film thickness, and the like.
〔光触媒性シート〕
本発明に係る光触媒性シートは、光拡散性を有する基材と、該基材上に設けた中間層と、該中間層上に設けた光触媒層とからなる光触媒性シートである。なお、本発明における「シート」は、フィルムを含む概念である。
[Photocatalytic sheet]
The photocatalytic sheet according to the present invention is a photocatalytic sheet comprising a base material having light diffusibility, an intermediate layer provided on the base material, and a photocatalytic layer provided on the intermediate layer. The “sheet” in the present invention is a concept including a film.
本発明に用いられる基材としては、微粒子を含有するフッ素樹脂シートなどの光拡散性および柔軟性を有する有機基材;微粒子を含有するシリコーン樹脂シートやガラス繊維織物などの光拡散性および柔軟性を有する無機基材が挙げられる。これらの基材は、全光線透過率が好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、特に好ましくは50%以上であり、かつ平行光線透過率が好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。 The substrate used in the present invention includes an organic substrate having light diffusibility and flexibility such as a fluororesin sheet containing fine particles; a light diffusibility and flexibility such as a silicone resin sheet and glass fiber fabric containing fine particles. An inorganic base material having These base materials preferably have a total light transmittance of 40% or more, more preferably 45% or more, particularly preferably 50% or more, and a parallel light transmittance of preferably 10% or less, more preferably 5%. It is as follows.
上記微粒子を含有する樹脂シートは、フッ素樹脂やシリコーン樹脂などとガラスビーズなどの微粒子とを含有する樹脂組成物をシート状に成形することによって得ることができる。また、ガラス繊維織物としては、たとえば、特開平6−192937号公報、特開平8−195114号公報、特開平8−246292号公報、特開平8−259637号公報、特開平8−290528号公報、特開平8−306215号公報、特開2001−55646号公報、特開2003−3375号公報、特開2003−171848号公報に記載されたガラス繊維織物が挙げられる。 The resin sheet containing the fine particles can be obtained by molding a resin composition containing a fluororesin, a silicone resin, or the like and fine particles such as glass beads into a sheet shape. Examples of the glass fiber fabric include, for example, JP-A-6-192937, JP-A-8-195114, JP-A-8-246292, JP-A-8-259637, JP-A-8-290528, Examples thereof include glass fiber fabrics described in JP-A-8-306215, JP-A-2001-55646, JP-A-2003-3375, and JP-A-2003-171848.
本発明に係る光触媒性シートは、上記基材上に設けられた、上記下塗り用組成物から形成された中間層と、この中間層上に設けられた、上記光触媒組成物から形成された光触媒層とを有する。このような光触媒性シートは、上記基材、上記下塗り用組成物から形成された中間層、上記光触媒組成物から形成された光触媒層のいずれもが、柔軟性を有するため、折り曲げても基材の割れや各層のクラックが発生しにくく、耐屈曲性に優れ、折り曲げ加工に好適に使用できる。具体的には、上記光触媒性シートは、JIS K5600−5−1に記載の円筒形マンドレル試験において、中間層および光触媒層にクラックが発生しないマンドレルの最小半径が、10mm以下、好ましくは8mm以下、より好ましくは5mm以下である。 The photocatalytic sheet according to the present invention includes an intermediate layer formed from the undercoat composition provided on the substrate, and a photocatalyst layer formed from the photocatalyst composition provided on the intermediate layer. And have. Such a photocatalytic sheet is flexible even if the base material, the intermediate layer formed from the undercoating composition, and the photocatalyst layer formed from the photocatalyst composition are flexible. The cracks of each layer and the cracks of each layer are not easily generated, it has excellent bending resistance, and can be suitably used for bending. Specifically, in the cylindrical mandrel test described in JIS K5600-5-1, the photocatalytic sheet has a minimum radius of a mandrel that does not generate cracks in the intermediate layer and the photocatalytic layer, preferably 10 mm or less, preferably 8 mm or less. More preferably, it is 5 mm or less.
また、本発明では、上記基材と中間層との間に、各種用途に応じて不燃性樹脂層を形成してもよい。不燃性樹脂層としては、たとえばフッ素樹脂層やシリコーン樹脂層が挙げられる。 Moreover, in this invention, you may form a nonflammable resin layer between the said base material and an intermediate | middle layer according to various uses. Examples of the incombustible resin layer include a fluororesin layer and a silicone resin layer.
<光触媒性シートの製造方法>
本発明に係る光触媒性シートは、たとえば、以下の方法により製造できる。まず、前記下塗り用組成物を基材上に製膜し、この塗膜を乾燥して中間層を形成する。次いで、この
中間層の上に前記光触媒組成物を製膜し、この塗膜を乾燥して光触媒層を形成する。また、基材上にフッ素樹脂層を形成した後、このフッ素樹脂層上に前記下塗り用組成物を製膜、乾燥して中間層を形成し、次いで、この中間層の上に前記光触媒組成物を製膜、乾燥して光触媒層を形成してもよい。
<Method for producing photocatalytic sheet>
The photocatalytic sheet according to the present invention can be produced, for example, by the following method. First, the undercoat composition is formed on a substrate, and this coating film is dried to form an intermediate layer. Next, the photocatalyst composition is formed on the intermediate layer, and the coating film is dried to form a photocatalyst layer. Further, after forming a fluororesin layer on the substrate, the undercoat composition is formed on the fluororesin layer and dried to form an intermediate layer, and then the photocatalyst composition is formed on the intermediate layer. May be formed and dried to form a photocatalyst layer.
このとき、中間層や光触媒層の硬化速度を促進するために、必要に応じて下塗り用組成物および光触媒組成物に硬化触媒を適宜添加してもよい。特に、塗膜を、100℃以下の低温で乾燥させる場合には、硬化触媒を使用することが好ましい。前記硬化触媒としては、光触媒組成物に用いられる触媒と同様の化合物を用いることができる。また、所望の厚さの中間層や光触媒層を形成するために、前記下塗り用組成物または前記光触媒組成物を有機溶媒や水等の溶媒で適宜希釈して製膜してもよい。 At this time, in order to accelerate the curing rate of the intermediate layer and the photocatalyst layer, a curing catalyst may be appropriately added to the undercoat composition and the photocatalyst composition as necessary. In particular, when the coating film is dried at a low temperature of 100 ° C. or lower, it is preferable to use a curing catalyst. As the curing catalyst, a compound similar to the catalyst used in the photocatalyst composition can be used. In order to form an intermediate layer or a photocatalyst layer having a desired thickness, the undercoat composition or the photocatalyst composition may be appropriately diluted with a solvent such as an organic solvent or water to form a film.
下塗り用組成物や光触媒組成物を製膜する方法として、たとえば、刷毛、ロールコーター、バーコーター、フローコーター、遠心コーター、超音波コーター、(マイクロ)グラビアコーターなどを用いた塗布;ディップコート;流し塗り;スプレー;スクリーンプロセス;電着;蒸着など方法が挙げられる。 As a method of forming a film for an undercoating composition or a photocatalyst composition, for example, coating using a brush, roll coater, bar coater, flow coater, centrifugal coater, ultrasonic coater, (micro) gravure coater, etc .; dip coating; sink Coating; spraying; screen process; electrodeposition; vapor deposition and the like.
これらの方法により下塗り用組成物または光触媒組成物を製膜した後、塗膜を、常温でまたは30〜200℃程度の温度で、通常1〜60分間乾燥することにより、安定な中間層または光触媒層を形成することができる。 After forming an undercoating composition or photocatalyst composition by these methods, the coating film is dried at room temperature or at a temperature of about 30 to 200 ° C., usually for 1 to 60 minutes, so that a stable intermediate layer or photocatalyst is formed. A layer can be formed.
本発明に用いられる下塗り用組成物および光触媒組成物を製膜すると、1回塗りの場合には乾燥膜厚0.05〜20μm程度、2回塗りの場合には乾燥膜厚0.1〜40μm程度の膜を形成することができる。 When the undercoat composition and the photocatalyst composition used in the present invention are formed into a film, the dry film thickness is about 0.05 to 20 μm in the case of a single application, and the dry film thickness is 0.1 to 40 μm in the case of a double application. A film of a degree can be formed.
本発明では、基材と中間層との密着性を確保するために各種プライマーを予め塗工してもよい。プライマーの種類は特に限定されず、基材と下塗り用組成物との密着性を向上させる作用を有するものであればよく、基材の種類、使用目的に応じて選択する。プライマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができ、また顔料などの着色成分を含むエナメルでも、該着色成分を含まないクリヤーでもよい。 In this invention, in order to ensure the adhesiveness of a base material and an intermediate | middle layer, you may apply various primers previously. The kind of primer is not specifically limited, What is necessary is just to have the effect | action which improves the adhesiveness of a base material and an undercoat composition, and it selects according to the kind of base material and the intended purpose. The primer may be used alone or in admixture of two or more, and may be an enamel containing a coloring component such as a pigment or a clear containing no such coloring component.
プライマーとしては、たとえば、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリルシリコン樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、ポリウレタンエマルジョン、ポリエステルエマルジョンなどを挙げることができる。また、これらのプライマーには、厳しい条件での基材と塗膜との密着性が必要な場合、各種の官能基を付与することもできる。このような官能基としては、たとえば、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、アミド基、アミン基、グリシジル基、アルコキシシリル基、エーテル結合、エステル結合などを挙げることができる。さらに、プライマーには、紫外線吸収剤、紫外線安定剤などが配合されていてもよい。 Examples of the primer include alkyd resins, amino alkyd resins, epoxy resins, polyesters, acrylic resins, urethane resins, fluororesins, acrylic silicone resins, acrylic resin emulsions, epoxy resin emulsions, polyurethane emulsions, and polyester emulsions. . These primers can also be provided with various functional groups when adhesion between the substrate and the coating film under severe conditions is required. Examples of such a functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, an amide group, an amine group, a glycidyl group, an alkoxysilyl group, an ether bond, and an ester bond. Further, the primer may contain an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer and the like.
本発明に係る光触媒性シートは、光触媒作用、柔軟性を有するだけでなく、不燃性を有し、かつ、基材が光拡散性を有することから、照明カバーに適用することができる。
〔照明装置〕
本発明に係る照明装置は、人工光源と、上記光触媒性シートを支持体に固定した照明カバーとを備えた照明装置であって、前記光触媒性シートの基材が前記人工光源と前記光触媒層との間に存在するように、人工光源と照明カバーとを備えている。具体的には、照明装置の内部に蛍光灯などの人工光源が備えられ、この人工光源を覆うように上記光触媒性シートを支持体に固定した照明カバーが装着されている。このとき、光触媒性シートの層構造は、照明装置の内側、すなわち人工光源側から順に、無機基材/中間層/光触媒層と
なる構造である。したがって、本発明に係る照明装置は、最外層が光触媒層であり、これにより、照明カバーに付着した不純物や有機物を光触媒作用により容易に分解、除去することができる。
The photocatalytic sheet according to the present invention not only has a photocatalytic action and flexibility, but also has nonflammability, and the base material has light diffusibility, so that it can be applied to a lighting cover.
[Lighting device]
The illuminating device according to the present invention is an illuminating device including an artificial light source and an illumination cover in which the photocatalytic sheet is fixed to a support, and the base of the photocatalytic sheet is the artificial light source, the photocatalytic layer, An artificial light source and a lighting cover are provided so as to exist between the two. Specifically, an artificial light source such as a fluorescent lamp is provided inside the illumination device, and an illumination cover in which the photocatalytic sheet is fixed to a support is attached so as to cover the artificial light source. At this time, the layer structure of the photocatalytic sheet is an inorganic base / intermediate layer / photocatalyst layer in order from the inside of the lighting device, that is, the artificial light source side. Therefore, in the lighting device according to the present invention, the outermost layer is a photocatalyst layer, and thus impurities and organic substances attached to the lighting cover can be easily decomposed and removed by the photocatalytic action.
[実施例]
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。なお、「部」および「%」は特に断りのない限り、それぞれ「重量部」および「重量%」を示す。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited at all by this Example. “Parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively, unless otherwise specified.
<特定シリル基含有重合体(C)の調製>
[参考例1]
還流冷却器および攪拌機を備えた反応器に、メチルメタクリレート55部、2−エチルヘキシルアクリレート5部、シクロヘキシルメタクリレート5部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン10部、グリシジルメタクリレート20部、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン5部、i−ブチルアルコール75部、メチルエチルケトン50部およびメタノール25部を加えて混合した。次いで、この混合物を攪拌しながら80℃に加温し、アゾビスイソバレロニトリル3部をキシレン8部に溶解した溶液を30分間かけて滴下した後、80℃で5時間反応させて、固形分濃度40%、Mwが12,000の特定シリル基含有重合体(C)溶液を得た。
<Preparation of specific silyl group-containing polymer (C)>
[Reference Example 1]
In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 55 parts of methyl methacrylate, 5 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 5 parts of cyclohexyl methacrylate, 10 parts of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 20 parts of glycidyl methacrylate, 4- (meth) 5 parts of acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 75 parts of i-butyl alcohol, 50 parts of methyl ethyl ketone and 25 parts of methanol were added and mixed. The mixture was then heated to 80 ° C. with stirring, a solution of 3 parts of azobisisovaleronitrile dissolved in 8 parts of xylene was added dropwise over 30 minutes, and reacted at 80 ° C. for 5 hours to obtain a solid content. A specific silyl group-containing polymer (C) solution having a concentration of 40% and Mw of 12,000 was obtained.
<光触媒組成物の調製>
[調製例A1]
撹拌機および環流冷却器を備えた反応器に、シラン化合物(A)としてメチルトリメトキシシラン100部、光触媒(B)として酸化チタンの水系ゾル(酸化チタン40%、水40%、アルコール20%)100部、溶媒としてイソプロピルアルコール200部、および触媒としてジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム4部を加えて混合した。この混合物を60℃で撹拌しながら、4時間縮合反応させた。次いで、室温に冷却した後、i−プロピルアルコール493部を加えて、固形分濃度約10%の光触媒組成物(I−1)を得た。
<Preparation of photocatalyst composition>
[Preparation Example A1]
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 100 parts of methyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and an aqueous sol of titanium oxide as the photocatalyst (B) (40% titanium oxide, 40% water, 20% alcohol) 100 parts, 200 parts of isopropyl alcohol as a solvent, and 4 parts of di-i-propoxy-ethylacetoacetate aluminum as a catalyst were added and mixed. The mixture was subjected to a condensation reaction for 4 hours while stirring at 60 ° C. Subsequently, after cooling to room temperature, 493 parts of i-propyl alcohol was added to obtain a photocatalyst composition (I-1) having a solid concentration of about 10%.
[調製例A2]
撹拌機および環流冷却器を備えた反応器に、シラン化合物(A)としてメチルトリメトキシシラン21部、光触媒(B)として固形分濃度24.5%の水分散酸化チタン200部を加えて混合し、さらに30℃で1時間撹拌した。その後、シラン化合物(A)メチルトリメトキシシラン39部とγ−グリシジドキシプロピルトリメトキシシラン7部、オルガノシロキサンオリゴマー(D)として末端アルコキシシリル基/ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)基含有2官能オリゴマー(日本ユニカー社製、商品名:MAC2101)15部、溶媒としてi−プロピルアルコール82部を加えて混合し、さらに30℃で1時間撹拌した。その後、触媒としてジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム3部をi−プロピルアルコール15部に溶解した溶液を加えて混合し、さらに60℃撹拌しながら4時間共縮合反応させた。次いで、アセチルアセトン4部を加えて1時間撹拌した後、室温に冷却した。その後、i−プロピルアルコール600部を加えて、固形分濃度約10%の光触媒組成物(I−2)を得た。
[Preparation Example A2]
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 21 parts of methyltrimethoxysilane as a silane compound (A) and 200 parts of water-dispersed titanium oxide having a solid concentration of 24.5% as a photocatalyst (B) are added and mixed. The mixture was further stirred at 30 ° C. for 1 hour. Then, 39 parts of silane compound (A) methyltrimethoxysilane and 7 parts of γ-glycididoxypropyltrimethoxysilane, bifunctional containing terminal alkoxysilyl group / poly (oxyethylene / oxypropylene) group as organosiloxane oligomer (D) 15 parts of an oligomer (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., trade name: MAC2101) and 82 parts of i-propyl alcohol as a solvent were added and mixed, and further stirred at 30 ° C. for 1 hour. Thereafter, a solution of 3 parts of di-i-propoxy / ethyl acetoacetate aluminum dissolved in 15 parts of i-propyl alcohol was added and mixed as a catalyst, and further a co-condensation reaction was performed for 4 hours while stirring at 60 ° C. Next, 4 parts of acetylacetone was added and stirred for 1 hour, and then cooled to room temperature. Thereafter, 600 parts of i-propyl alcohol was added to obtain a photocatalyst composition (I-2) having a solid concentration of about 10%.
[調製例A3]
撹拌機および環流冷却器を備えた反応器に、シラン化合物(A)としてメチルトリメトキシシラン85部、光触媒(B)として酸化チタンの水系ゾル(酸化チタン40%、水40%、アルコール20%)100部、重合体(C)として上記特定シリル基含有重合体(
C)20部、溶媒としてイソプロピルアルコール200部、触媒としてジ−I−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム4部を加えて混合し、さらに60℃で撹拌しな
がら4時間共縮合反応させた。その後、室温に冷却し、i−プロピルアルコール495部を加えて、固形分濃度約10%の光触媒組成物(I−3)を得た。
[Preparation Example A3]
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 85 parts of methyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and an aqueous sol of titanium oxide as the photocatalyst (B) (40% titanium oxide, 40% water, 20% alcohol) 100 parts of the above-mentioned specific silyl group-containing polymer (C)
C) 20 parts of isopropyl alcohol as a solvent and 200 parts of di-I-propoxy-ethylacetoacetate aluminum as a catalyst were added and mixed, and a co-condensation reaction was carried out for 4 hours while stirring at 60 ° C. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and 495 parts of i-propyl alcohol was added to obtain a photocatalyst composition (I-3) having a solid concentration of about 10%.
[調製例A4]
撹拌機および環流冷却器を備えた反応器に、シラン化合物(A)として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン8部、光触媒(B)として固形分濃度24.5%のアナターゼ型の水分散酸化チタン(pH3、平均粒径50nm)200部、オルガノシロキサンオリゴマー(D)として末端アルコキシシリル基/ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)基含有オリゴマー(日本ユニカー社製、商品名:MAC2101)11部を加えて混合し、さらに30℃で10分間撹拌した。その後、溶媒として20℃における表面張力が217μN/cmのi−プロピルアルコール22部を加えて混合し、さらに30℃で1時間攪拌した。その後、シラン化合物(A)としてメチルトリメトキシシラン60部、重合体(C)として上記特定シリル基含有重合体(C)23部を加えて混合し、さらに30℃で1時間撹拌した。その後、触媒としてジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム3部をi−プロピルアルコール79部に溶解した溶液を加えて混合し、さらに60℃で撹拌しながら4時間共縮合反応させた。次いで、室温に冷却した後、i−プロピルアルコール600部を加えて、固形分濃度約10%の光触媒組成物(I−4)を得た。
[Preparation Example A4]
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 8 parts of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane as a silane compound (A) and an anatase type water dispersion oxidation with a solid content concentration of 24.5% as a photocatalyst (B) 200 parts of titanium (pH 3, average particle size 50 nm), and 11 parts of terminal alkoxysilyl group / poly (oxyethylene / oxypropylene) group-containing oligomer (made by Nihon Unicar Company, trade name: MAC2101) are added as organosiloxane oligomer (D). The mixture was further stirred at 30 ° C. for 10 minutes. Thereafter, 22 parts of i-propyl alcohol having a surface tension of 217 μN / cm at 20 ° C. was added and mixed as a solvent, and the mixture was further stirred at 30 ° C. for 1 hour. Thereafter, 60 parts of methyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 23 parts of the specific silyl group-containing polymer (C) as the polymer (C) were added and mixed, and further stirred at 30 ° C. for 1 hour. Thereafter, a solution prepared by dissolving 3 parts of di-i-propoxyethylacetoacetate aluminum in 79 parts of i-propyl alcohol as a catalyst was added and mixed, and further a co-condensation reaction was performed for 4 hours while stirring at 60 ° C. Next, after cooling to room temperature, 600 parts of i-propyl alcohol was added to obtain a photocatalyst composition (I-4) having a solid concentration of about 10%.
[調製例A5]
光触媒(B)として白金化合物を有する二酸化チタン100部、チタン化合物(E)としてテトラ−n−ブトキシチタンの10量体(日本曹達社製、商品名:B−10)56部、溶媒としてイソプロピルアルコール700部を容器に入れ、粒子径0.3mmのジルコニアビーズ600部を加え、ビーズミルを用いて1時間攪拌、分散した。
[Preparation Example A5]
100 parts of titanium dioxide having a platinum compound as the photocatalyst (B), 56 parts of tetra-n-butoxytitanium decamer (product name: B-10, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) as the titanium compound (E), isopropyl alcohol as the solvent 700 parts were put into a container, 600 parts of zirconia beads having a particle diameter of 0.3 mm were added, and the mixture was stirred and dispersed for 1 hour using a bead mill.
次いで、ビーズを除去した後、上記分散液にシラン化合物(A)としてメチルトリメトキシシラン96部を加えて十分に攪拌した後、触媒としてジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム4部、水12部を加えて混合し、さらに60℃で4時間加熱しながら攪拌した後、イソプロピルアルコールを加えて、固形分濃度を約10%の光触媒組成物(I−5)を得た。 Next, after removing the beads, 96 parts of methyltrimethoxysilane as a silane compound (A) was added to the dispersion and stirred sufficiently, and then 4 parts of di-i-propoxyethylacetoacetate aluminum as a catalyst and water 12 After stirring for 4 hours at 60 ° C., isopropyl alcohol was added to obtain a photocatalyst composition (I-5) having a solid concentration of about 10%.
[調製例A6]
撹拌機および環流冷却器を備えた反応器に、エチルシリケート48を42部、IPA分散コロイダルシリカ67部(固形分濃度30%)、酸化チタンの水系ゾル(酸化チタン40%、水40%、アルコール20%)100部、イソプロピルアルコール591部を加え
て、固形分濃度約10%の光触媒組成物(I−6)を得た。
[Preparation Example A6]
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 42 parts of ethyl silicate 48, 67 parts of IPA-dispersed colloidal silica (solid content concentration 30%), an aqueous sol of titanium oxide (40% titanium oxide, 40% water, alcohol) 20%) 100 parts and 591 parts of isopropyl alcohol were added to obtain a photocatalyst composition (I-6) having a solid concentration of about 10%.
[比較調製例A1]
酸化チタンを使用せず、冷却後に添加するイソプロピルアルコールの量を600部から310部に変更した以外は、調製例A4と同様にして、固形分濃度約10%のコーティング組成物(I−7)を得た。
[Comparative Preparation Example A1]
Coating composition (I-7) having a solid content concentration of about 10% in the same manner as in Preparation Example A4, except that titanium oxide was not used and the amount of isopropyl alcohol added after cooling was changed from 600 parts to 310 parts. Got.
<下塗り用組成物の調製>
[調製例B1]
撹拌機および環流冷却器を備えた反応器に、メチルトリメトキシシラン71部、ジメトルジメトキシシラン24部、固形分40%の上記特定シリル基含有重合体(C)125部、i−プロピルアルコール34部、メチルエチルケトン15部、ジ−I−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム3部を加えて混合し、撹拌しながら50℃に昇温した。この混合物に水17部を30分間かけて滴下し、その後、60℃で4時間反応させた。次いで、アセチルアセトン4部を加えて1時間撹拌した後、室温まで冷却した。次いで、
撹拌しながら、メチルイソブチルケトン592部、エチレングリコールモノブチルエーテル20部、イソプロピルアルコール95部、MIBK分散酸化セリウム(固形分濃度10%)150部を添加し、固形分濃度約10%の下塗り用コーティング組成物(i−1)を得た。
<Preparation of undercoat composition>
[Preparation Example B1]
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 71 parts of methyltrimethoxysilane, 24 parts of dimetholdimethoxysilane, 125 parts of the specific silyl group-containing polymer (C) having a solid content of 40%, i-propyl alcohol 34 Part, 15 parts of methyl ethyl ketone, and 3 parts of di-I-propoxy-ethyl acetoacetate aluminum were added and mixed, and the temperature was raised to 50 ° C. with stirring. To this mixture, 17 parts of water was added dropwise over 30 minutes, and then reacted at 60 ° C. for 4 hours. Next, 4 parts of acetylacetone was added and stirred for 1 hour, and then cooled to room temperature. Then
While stirring, 592 parts of methyl isobutyl ketone, 20 parts of ethylene glycol monobutyl ether, 95 parts of isopropyl alcohol, and 150 parts of MIBK-dispersed cerium oxide (solids concentration 10%) are added to form a coating composition for undercoating of about 10% solids concentration. A product (i-1) was obtained.
[調製例B2]
撹拌機および環流冷却器を備えた反応器に、メチルトリメトキシシラン41部、ジメトルジメトキシシラン16部、固形分40%の上記特定シリル基含有重合体(C)175部、i−プロピルアルコール31部、メチルエチルケトン13部、ジ−I−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム3部を加えて混合し、撹拌しながら50℃に昇温した。この混合物に水10部を30分間かけて滴下し、その後、60℃で4時間反応させた。次いで、アセチルアセトン4部を加えて1時間撹拌した後、室温まで冷却した。次いで、撹拌しながら、メチルエチルケトン317部、酢酸ブチル75部、エチレングリコールモノブチルエーテル20部、イソプロピルアルコール295部、IPA分散酸化コロイダルシリカ(固形分濃度10%)150部を添加し、固形分濃度約10%の下塗り用コーティング組成物(i−2)を得た。
[Preparation Example B2]
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 41 parts of methyltrimethoxysilane, 16 parts of dimetholdimethoxysilane, 175 parts of the specific silyl group-containing polymer (C) having a solid content of 40%, and i-propyl alcohol 31 Part, 13 parts of methyl ethyl ketone and 3 parts of di-I-propoxy-ethyl acetoacetate aluminum were added and mixed, and the temperature was raised to 50 ° C. with stirring. To this mixture, 10 parts of water was added dropwise over 30 minutes, and then reacted at 60 ° C. for 4 hours. Next, 4 parts of acetylacetone was added and stirred for 1 hour, and then cooled to room temperature. Next, with stirring, 317 parts of methyl ethyl ketone, 75 parts of butyl acetate, 20 parts of ethylene glycol monobutyl ether, 295 parts of isopropyl alcohol, and 150 parts of IPA-dispersed colloidal silica (solid content concentration 10%) are added to obtain a solid content concentration of about 10 % Undercoat coating composition (i-2) was obtained.
[基材調製例]
経糸および緯糸ともに番手が22.5texのガラス繊維を用い、経糸の織り密度を236本/10cm、緯糸の織り密度を180本/10cmとして平織りで製織した。その後、バイブロウォッシャーにより開繊処理を施してガラス繊維織物を得た。このガラス繊維織物の目付量は93.6g/m2、厚さは85μm、通気度は18cm3/(cm2・s
)であった。
[Base material preparation example]
Glass fibers having a count of 22.5 tex were used for both the warp and the weft, and the weft density of the warp was 236/10 cm, and the weave density of the weft was 180 / 10cm. Thereafter, fiber opening was performed by a vibro washer to obtain a glass fiber fabric. The basis weight of this glass fiber fabric is 93.6 g / m 2 , the thickness is 85 μm, and the air permeability is 18 cm 3 / (cm 2 · s.
)Met.
次いで、軟質フッ素樹脂(セントラル硝子社製せフランソフトG−180Y)を、固形分が18重量%になるようにN,N−ジメチルホルムアミドに溶解し、イソシアネート(大日本インキ化学工業社製コロネートHX)を軟質フッ素樹脂100重量部に対して0.5重量部加えてフッ素樹脂溶液を調製した。このフッ素樹脂溶液に上記ガラス繊維織物を含浸した後、ガラス繊維織物を加熱乾燥した。 Next, a soft fluororesin (Shuran Soft G-180Y manufactured by Central Glass Co., Ltd.) was dissolved in N, N-dimethylformamide so that the solid content was 18% by weight, and isocyanate (Coronate HX manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was dissolved. ) Was added in an amount of 0.5 parts by weight to 100 parts by weight of the soft fluororesin to prepare a fluororesin solution. After impregnating the fluororesin solution with the glass fiber fabric, the glass fiber fabric was dried by heating.
一方、軟質フッ素樹脂(セントラル硝子社製せフランソフトG−180Y)100重量部に、フッ化ビニリデン樹脂5重量部、ポリテトラフルオロエチレン0.2重量部、ワックス0.3重量部、ジブチル錫ジラウレート0.2重量部および中空ガラスビーズ(東芝バロティーニ社製HSC−100C)1.0重量部を配合し、これをシート状に成形した。 On the other hand, 100 parts by weight of a soft fluororesin (Central Glass Co., Ltd., Furansoft G-180Y), 5 parts by weight of vinylidene fluoride resin, 0.2 parts by weight of polytetrafluoroethylene, 0.3 parts by weight of wax, dibutyltin dilaurate 0.2 parts by weight and 1.0 part by weight of hollow glass beads (HSC-100C manufactured by Toshiba Barotini Co., Ltd.) were blended and formed into a sheet.
このシートを、フッ素樹脂溶液で処理した上記ガラス繊維織物に貼り合わせ、フッ素樹脂層とガラス繊維織物とからなる光拡散性シートを得た。この光拡散性シートの全光線透過率は59.4%、平衡光線透過率は4.3%であった。 This sheet was bonded to the glass fiber woven fabric treated with the fluororesin solution to obtain a light diffusing sheet comprising a fluororesin layer and the glass fiber woven fabric. This light diffusing sheet had a total light transmittance of 59.4% and an equilibrium light transmittance of 4.3%.
[実施例1〜7および比較例1]
下塗り用コーティング組成物(i−1)または(i−2)100部にジオクチルスズジマレエートエステルのi−プロピルアルコール溶液(固形分濃度15%)5部を添加し、十分に撹拌した溶液を、表1に記載の各基材上に乾燥膜厚が1μmとなるようにバーコーターで塗布して乾燥し、上記光拡散性シート上に中間層を形成した。
[Examples 1 to 7 and Comparative Example 1]
To 100 parts of the undercoat coating composition (i-1) or (i-2), 5 parts of an i-propyl alcohol solution of dioctyltin dimaleate ester (solid content 15%) was added, and a sufficiently stirred solution was added. Each of the substrates shown in Table 1 was coated with a bar coater so as to have a dry film thickness of 1 μm and dried to form an intermediate layer on the light diffusing sheet.
次に、光触媒組成物(I−1)〜(I−6)またはコーティング組成物(I−7)100部にジブチルスズジアセテートとシリケートオリゴマーからなる反応物のi-プロピル
アルコール溶液(固形分濃度15%)3部を添加し、十分に撹拌した溶液を、上記中間層の上に乾燥塗膜が1μmとなるようにバーコーターで塗布して、乾燥し、光触媒性シート
を作製した
得られた光触媒性シートについて、下記方法により、柔軟性、耐久性、アセトアルデヒド分解性を評価した。結果を表1に示す。
Next, 100 parts of the photocatalyst compositions (I-1) to (I-6) or the coating composition (I-7) were mixed with an i-propyl alcohol solution (solid content concentration of 15) of a reaction product comprising dibutyltin diacetate and a silicate oligomer. %) 3 parts of the mixture was added, and the well-stirred solution was coated on the intermediate layer with a bar coater so that the dried coating film was 1 μm and dried to produce a photocatalytic sheet. The flexible sheet was evaluated for flexibility, durability, and acetaldehyde decomposability by the following methods. The results are shown in Table 1.
(柔軟性(耐屈曲性)評価)
JIS K5600−5−1に準じて、円筒形マンドレル試験を行い、下記基準で評価した。
(Flexibility (flexibility) evaluation)
A cylindrical mandrel test was conducted according to JIS K5600-5-1 and evaluated according to the following criteria.
A:半径5mm以上でクラックなし
B:半径5mmでクラック発生、半径8mm以上でクラックなし
C:半径10mmでクラック発生
(耐久性評価)
光触媒性シートに、ダイプラ・ウインテス社製メタルウエザー(温度63℃、湿度40%RH、照射強度80mW/cm2)にて500時間照射した。この光触媒シートを目視
により観察し、下記基準で評価した。また、ニチバン社製セロファンテープ(商品名:セロテープ(R)No.405)を用いてテープ剥離試験を実施し、密着性を下記基準で評価した。
(外観) A:照射前と変化なし
C:基材が黄変
(密着性) A:光触媒層および中間層の剥離なし
B:光触媒層が一部剥離
C:光触媒層が全て剥離
(アセトアルデヒド分解評価)
容積1リットルのテドラーバッグに光触媒性シートを装入して密閉した後、テドラーバッグに150ppmのアセトアルデヒドを注入した。この光触媒性シートに、昼白色蛍光灯で15000Lxsの光を12時間照射し、照射後のアセトアルデヒド残存量と二酸化炭素増加量をガスクロマトグラフィー(FID検出)により測定した。
A: No crack at a radius of 5 mm or more B: Crack generation at a radius of 5 mm, no crack at a radius of 8 mm or more C: Crack generation at a radius of 10 mm (Durability evaluation)
The photocatalytic sheet was irradiated for 500 hours with a metal weather (temperature 63 ° C., humidity 40% RH, irradiation intensity 80 mW / cm 2 ) manufactured by Daipura Wintes. This photocatalyst sheet was visually observed and evaluated according to the following criteria. Moreover, the tape peeling test was implemented using the cellophane tape (brand name: cello tape (R) No. 405) by Nichiban, and adhesiveness was evaluated on the following reference | standard.
(Appearance) A: No change from before irradiation
C: Base material turns yellow (adhesion) A: No peeling of photocatalyst layer and intermediate layer
B: Photocatalyst layer partially peeled
C: All photocatalyst layers peeled off (Acetaldehyde decomposition evaluation)
A 1-liter Tedlar bag was charged with a photocatalytic sheet and sealed, and then 150 ppm of acetaldehyde was injected into the Tedlar bag. This photocatalytic sheet was irradiated with 15000 Lxs light for 12 hours with a daylight white fluorescent lamp, and the acetaldehyde residual amount and carbon dioxide increase after irradiation were measured by gas chromatography (FID detection).
Claims (11)
該光触媒性シートは、マンドレル試験において、前記中間層および前記光触媒層にクラックが発生しないマンドレルの最小半径が10mm以下であり、
前記光触媒層が、
(A)下記式(1)
(R1)nSi(OR2)4-n (1)
(式中、R1は、水素原子または炭素数1〜10の1価の有機基を示し、複数個存在する
場合には同じであっても異なっていてもよい。R2は、炭素数1〜5のアルキル基、炭素
数1〜6のアシル基またはフェニル基を示す。nは0〜2の整数である。)
で表されるオルガノシラン、該オルガノシランの加水分解物、および該オルガノシランの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のシラン化合物、および
(B)光触媒
を含有する光触媒組成物から形成された層であることを特徴とする光触媒性シート。 A photocatalytic sheet comprising a base material having light diffusivity, an intermediate layer provided on the base material, and a photocatalytic layer provided on the intermediate layer,
In the mandrel test, the photocatalytic sheet has a minimum radius of a mandrel in which cracks do not occur in the intermediate layer and the photocatalyst layer of 10 mm or less,
The photocatalytic layer is
(A) The following formula (1)
(R 1 ) n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and when a plurality of R 1 exist, they may be the same or different. R 2 has 1 carbon atom. Represents an alkyl group of ˜5, an acyl group of 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, n is an integer of 0 to 2).
And at least one silane compound selected from the group consisting of a hydrolyzate of the organosilane and a condensate of the organosilane, and (B) a photocatalyst composition containing a photocatalyst. A photocatalytic sheet characterized by being a layer.
−(RO)p−(R’O)q−R” (2)
(式中、RおよびR’は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示し、R”は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を示し、pおよびqは、p+qの値が2〜50である)で表される構造を有することを特徴とする請求項5に記載の光触媒性シート。 The organosiloxane oligomer (D) is represented by the following formula (2)
-(RO) p- (R'O) q- R "(2)
(In the formula, R and R ′ each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R ″ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and p and q each have a value of p + q. The photocatalytic sheet according to claim 5, having a structure represented by 2 to 50).
(E)下記式(3)
(R3)mTi(OR4)4-m (3)
(式中、R3は炭素数1〜8個の有機基を表し、複数個存在する場合には同じであっても
異なっていてもよく、R4は炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアシル基お
よびフェニル基からなる群から選択される有機基を表し、複数個存在する場合には同じであっても異なっていてもよく、R3およびR4は同じであっても異なっていてもよく、mは0〜3の整数である)
で表されるチタンアルコレート、該チタンアルコレートの加水分解物、該チタンアルコレートの縮合物および該チタンアルコレートのキレート化合物の縮合物、ならびに上記式(1)で表されるチタンアシレート、該チタンアシレートの加水分解物、該チタンアシレートの縮合物および該チタンアシレートのキレート化合物の縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のチタン化合物
を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光触媒性シート。 The photocatalytic composition further comprises:
(E) The following formula (3)
(R 3 ) m Ti (OR 4 ) 4-m (3)
(Wherein R 3 represents an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and when there are a plurality of them, they may be the same or different, and R 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, It represents an organic group selected from the group consisting of an acyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different, and R 3 and R 4 are the same Or m may be an integer of 0 to 3)
A titanium alcoholate, a hydrolyzate of the titanium alcoholate, a condensate of the titanium alcoholate and a condensate of the chelate compound of the titanium alcoholate, and a titanium acylate represented by the above formula (1), It contains at least one kind of titanium compound selected from the group consisting of a hydrolyzate of the titanium acylate, a condensate of the titanium acylate, and a condensate of the chelate compound of the titanium acylate. The photocatalytic sheet according to any one of 1 to 6.
(R1)nSi(OR2)4-n (1)
(式中、R1は、水素原子または炭素数1〜10の1価の有機基を示し、複数個存在する
場合には同じであっても異なっていてもよい。R2は、炭素数1〜5のアルキル基、炭素
数1〜6のアシル基またはフェニル基を示す。nは0〜2の整数である。)
で表されるオルガノシラン、該オルガノシランの加水分解物、および該オルガノシランの部分縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のシラン化合物と、加水分解性基および/または水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を含有する重合体とを含有する下塗り用コーティング組成物から形成される層を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光触媒性シート。 The intermediate layer has the following formula (1)
(R 1 ) n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and when a plurality of R 1 exist, they may be the same or different. R 2 has 1 carbon atom. Represents an alkyl group of ˜5, an acyl group of 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, n is an integer of 0 to 2).
And at least one silane compound selected from the group consisting of organosilane hydrolysates and organosilane partial condensates, and hydrolyzable groups and / or silicon bonded to hydroxyl groups The photocatalytic sheet according to any one of claims 1 to 7, further comprising a layer formed from a coating composition for undercoat containing a polymer containing a silyl group having an atom.
前記光触媒性シートの基材が前記人工光源と前記光触媒層との間に存在するように、人工光源と照明カバーとが備えられていることを特徴とする照明装置。
An illumination device comprising an artificial light source and an illumination cover in which the photocatalytic sheet according to any one of claims 1 to 10 is fixed to a support,
An illumination device comprising an artificial light source and an illumination cover so that a base material of the photocatalytic sheet exists between the artificial light source and the photocatalyst layer.
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